Page 74 - TSIA 2024 年會_年刊

AI 時代下，台灣半導體產業對 全球節能減碳貢獻 工研院產科國際所 陳佳楹 / 研究員 / 博士 岳俊豪/組 長/博士 過去十餘年間，半導體產業技術高速演進，促進了 AI、高速運算( HPC )、車用電子及下世代通訊等新 興科技的崛起與普及，為各行各業的創新應用帶來了強勁驅動力。自 2022 年 11 月 ChatGPT 問世後，生成式 AI 浪潮正全面來襲。值此之際，如何善用生成式 AI 促進各類智慧應用，提高企業與人員的生產力，進而降低 碳排達成永續目標，是近期產業討論的重點議題。另一方面，伴隨著生成式 AI 技術於 ICT 產品持續擴展應用 而來的，是各界對於能源消耗是否會激增的擔憂。在國際既有研究中，ICT 產品的使用是否會造成能源消耗增 加，已是長期被關注的研究主題。據此，本文以下將援引國際研究報告，並結合本團隊前期研究成果對 ICT 產 品的耗能與節能進行探討，並彰顯台灣可扮演的角色，協助全球邁向永續。 一、 ICT 產品影響能源消耗的途徑 根據聯合國國際電信聯盟(International Telecommunications Union，ITU)公布之 ITU-T L.1410 標準定義及國際 研究文獻結論 1，ICT 產品影響能源用量的途徑，大致可歸於三個層面: • 第一階效應(直接效果):ICT 產品從生產到使用過程中，全生命周期的能源消耗。 • 第二階效應(間接效果):新興 ICT 科技的採用，一方面將藉由優化現有產品或服務的使用效率，帶來正向影響，如從地 端轉到雲端、汰除舊設備或技術精進以優化能源效率等;另一方面，新的 ICT 科技能源密集度未必會優於傳統服務(好用 而多用)，反而會帶來負向影響。結合正反兩面影響，若總效果為正，則意味 ICT 產品可間接地協助全球節能減碳。 • 第三階效應(結構與行為效果):新興 ICT 科技採用，將帶來經濟結構和人類行為的改變，進而引發更高階的能源效 應。一方面，當 ICT 技術引入到各經濟部門時，將透過促進或抑制其他經濟部門的成長，從而引發能源需求的結構性 變化。此外，ICT 技術的發展，亦將引起經濟社會制度及人類行為模式的改變，如遠距辦公、線上教學改變工作與學 習的樣態，透過「多用網路少用馬路」，改變對於能源的需求。 上述研究亦指出，新興 ICT 科技採用引發的間接效果與結構與行為效果所帶來的總影響，將大於直接效果。 二、 ICT 產品的致能效益 在國際淨零永續趨勢下，致力於降低 ICT 產品全生命週期碳排放，已是各界的努力方向，預料 ICT 產品對能源消耗 所帶來的直接效果將逐漸下降。而在萬物聯網時代下，全球對於串流媒體、網路遊戲、區塊鏈、AI 和 AR / VR 等新興 數位服務需求在過去幾年間明顯成長，並帶動網路用量大幅提高，但在 ICT 產品對能源消耗的間接效果的影響作用下， 網路流量與資料中心負載和能源使用趨勢呈現脫勾現象。 根據國際能源署(International Energy Agency，IEA)報告指出，全球網路流量在 2022 年為 4.4 ZB，為 2010 年 23.4 倍;資料中心工作負載在 2022 年為 8 億 ZB，為 2010 年 10.5 倍。而與此同時，相較於網路用量大幅提高，資 料中心能源使用(不包括加密貨幣)在 2022 年為 240-340 TWh，僅較 2010 年小幅增加 20-70%(圖 1 )。 72