領帶不見了，皮鞋也不見了！從矽谷到柏林、司圖加特，幾場大型的會議活動，我沒看到有人穿著皮鞋上台講課，蔡司發給每個員工一雙白球鞋與貼身的蔡司背心供大家辨識服務人員。不僅如此，現場幾乎沒有人戴著領帶，那麼現在做皮鞋的Bally，浙江嵊縣的領帶王國如今還好嗎？消費行為改變時，可能就是行業生死存亡的關頭。但有些東西就是不可或缺。蔡司總裁說，地球上的人都是我們的客戶，也許他用的手機鏡頭，或者微創手術時的顯微鏡，甚至您坐在牙醫的診療椅上時，牙醫已經可以同步與病患透過蔡司的3D鏡頭相互溝通。蔡司改變的不是光學技術，而是光學技術與我們之間的關係。蔡司不再是一家只生產鏡頭的公司，1969年人類登陸月球時有蔡司的鏡頭，現在的EUV設備少不了蔡司，而全世界已經有超過1,000萬人進行眼球的微創手術，更是造福人類的偉大事業。離開司圖加特之前我們去參訪賓士（Mercedes-Benz）總部，上百輛橫跨接近150年的經典車款，在最亮眼的燈光下，沿著螺旋狀的博物館逐層展示他們的風華。賓士汽車創始於「美好時代」，在歐洲，人們稱1880~1914的30多年是「美好年代」，除了動力馬達的普及之外，量產技術在穩定的歐洲世界創造出龐大的市場需求。都市化帶來新商機，人們開始思考更有效率的跨區、跨國服務。1898年的巴黎萬國博覽會除了興建艾飛爾鐵塔之外，更重要的時代意義是讓各國的商品公平的呈現在世人面前。賓士汽車一炮而紅，而深具工匠精神的普魯士文明，給德意志聯邦帶來自信與驕傲。我們在賓士博物館看到的不僅僅是150年來所有的經典車款，也領悟到科技文明的變遷。但真正讓德國汽車工業站上世界頂尖地位的關鍵，在於1960年以後的黃金世代。1957年，德國、英國、法國、義大利與荷比盧等主要的工業國家在羅馬聚會，確認將以「歐盟」的形式建立關稅同盟與共同市場，這是讓德國汽車工業真正建立經濟規模的年代。聽說Carl Benz開發出第一台汽車時，他自己並不看好，反倒是他的夫人開著他的創作，走走停停的走了18公里回娘家。回娘家那一段路，是人類歷史上足以載入史冊的大躍進。全球熱門的話題當然是「人工智慧」，但市場的結構與傳統的工業時代已經大相徑庭。如今攀頂的企業追逐不是工業時代的市佔率，而是市場上絕對領先的獨佔性。基本上全球市場的規模穩定成長，只是市場大餅多數被領先者攫取，唯有具有獨特製造優勢的企業，才可以在特定領域繁衍生息。從Google、Facebook拿走媒體的廣告商機，Tesla的電動車、NVIDIA的AI Accelerator，我們都看到領先者毫不留情的掠奪，資本主義的極致戲碼正在上演，市值上兆美元的企業主宰了市場。一旦企業界掌握太多他們也不需要的資源時，政治人物就可能利用各種機制調節資源的分配。歷史不曾重複，只是經常以類似的情境再度出現而已。

「品質」是所有製造業的基礎，企業從研發部門啟動產品計畫開始，歷經生產部門、供應商與客戶的共同努力之下，達成六個標準差的要求，最後以「零失誤」為目標將產品展現在消費者、用戶面前。面對少子化、產品多樣化的現實議題，製造廠如何利用生產管理技術，確實達到零缺點的無人工廠新境界？鴻海、廣達、緯創等EMS製造大廠，在過去五年的員工人數大減，又強調「非PC」營收比重、毛利、淨利同步上揚的背景背後，智慧製造的貢獻就是幕後英雄。在柏林蔡司創新高峰會的現場，鴻海數位長史喆講述鴻海智慧工廠的布局策略。簡而言之，鴻海以AR/IR/MR的技術為基礎，複製連結所有的工廠生產數據。鴻海相信，擁有全球最多數位生產工具的鴻海，只要儘可能將所有的生產活動數據化，就可以相互學習，並且在新建工廠時避免錯誤，並擁有最大的生產效益。「數位學習」不僅僅在於個別的消費者、用戶，更大的意義在於工廠自動化，以及善用數據的管理機制。在2019年疫情之後的這五年，台商基於規避風險、返台投資等多重考量，對於智慧製造的覺醒，擴大了與新興競爭國家之間的距離。原本領先的台灣加速往前擴張，現在要面對的課題，早已經不是技術問題，而是基於地緣政治、產業轉型的決心與戰略議題。鴻海擁有全球規模最大的電子產品生產體系，但也最容易面對少子化、產品多元化的壓力，從生產的角度發展出數位分身布局，非常值得大家學習。除了以網路服務包抄市場的巨擘之外，以製造為本的企業成為市場上不可或缺的要角。只要市場存在一定的規模，製造與產品供應商，反倒是實際創造普世價值的英雄。聘用大量製造業人力的台商如此，擁有4.3萬名員工，不斷在光學領域攻堅，試圖突破技術瓶頸的蔡司不也如此嗎？疫情肆虐期間，蔡司營收一度跌到60億歐元，蔡司的營收在五年之後又倍增到100億歐元以上，總部廠區裡很多新工廠正在動工，證明了這是一家欣欣向榮的企業。做為全球最成功的「工匠」，我們看到製造業的價值，也以能與全世界分享而自豪！

半導體事業是從1970年代初期開始的，如今是蔡司（Zeiss）四大部門中規模最大的。在集團總裁佩澈（Andreas Pecher）親自安排下，我與廣達品質長魏智章到生產半導體EUV設備的工廠會見蔡司技術長史坦樂（Thomas Stammler），在技術長的導覽下，看到不可思議的鏡片。能在第一線聆聽最頂尖的專家對於全球半導體技術趨勢的看法，入寶山、不空回是難以言喻的幸福感。大師一席話，印證許多二手看到的數據資料。我們都知道EUV設備造價昂貴，而其中3分之1的成本是蔡司的光學技術，蔡司也是半導體科技往前邁進的關鍵。穿上無塵衣，走進科技業恆溫、恆濕的最高殿堂，眼前是個製造物鏡系統的大型模具，以及各種自動化生產設備。我不是專家，不敢班門弄斧，只能在製造高精度鏡頭的設備前留影，證明自己曾經到此一遊。我在參訪博物館時，看到與傳統相機並排的大型微影機，領悟到科技都是漸進式的演化，蔡司只是把傳統的相機鏡頭做到更大、更精細而已，類似網際網路或量子技術、人工智慧這種顛覆性的革命其實並不多見。所以，我們是從「已知走向未知」已經有178年歷史的蔡司，從1970年代初期參與半導體設備的研發，EUV設備也是超過10年的努力與挫折之後才有的成果。EUV設備有三大核心技術，除了光源技術之外，就是蔡司的高精度鏡頭與德國另外一家大廠創浦（TRUMPF）的精密儀器。對我而言，以光學技術持續探底是「已知」。但今天每個人在探索物理的極限時都抱持著謹慎的態度，因為我們面對的是個錯綜複雜「未知」世界，更好的AI加速器使得電腦運算的極限難以預測，各種儀器、曝光技術也在AI加持下出現難以預測的可能性。我問複製EUV設備的可能性有多高，可能的方法又是什麼？史坦樂笑著說：「5年、10年，甚至20年」。過去是「線性」的競合關係，未來卻是多元交錯的產業生態系。領先者不斷以自己擁有的技術，結合策略夥伴，可以輕而易舉的擴大領先差距。新一代產品是剛剛進廠，造價3.8億美元的NA EUV，那麼再下一代呢，也許會在2030年前後上市。從技術創新的角度觀察，彎道超車是「夢」，彎道翻車卻可能是「現實」。10年、20年後，我們面對的是結合人工智慧、量子技術新時代。您自認的一大步，也可能只是現實世界裡的一小步而已。也許有人做得出來，但在商業運轉上也可能難以為繼。我再次體會，軟體應用平台與硬體製造業之間的明顯差距。

進入AI時代，NVIDIA、微軟（Microsoft）、蘋果（Apple）、AWS、Tesla等八大公司不僅攫取大量資源，還意圖獨佔市場。但只要市場維持穩定，全球科技產業中仍有兩種公司會賺錢。第一種是無所不在，又不可或缺的台商。第二種是擁有特殊技術，在專業領域不可或缺的公司，蔡司（Zeiss）就是很好的典範。一家創辦178年的企業，至今屹立不搖，必然有很多技術與企業文化上的遺產（Legacy）。久仰蔡司盛名，亞洲人最想知道在這178年中，蔡司經歷過幾次重要的轉折？他們是一家獲利豐厚的公司，但為何維持以「基金會」做為管理主體的私人企業？從納粹德國到二戰結束的東西德分裂，及1989年柏林圍牆倒塌之後，東西德的蔡司再度二合一，經歷過哪些高難度的挑戰？您能想像100多年前的公司有社會福利、休假制度嗎？卡爾蔡司（Carl Zeiss）在1846年創辦生產製造顯微鏡的蔡司，幾年後他邀請物理、數學家阿倍（Ernst Abbe）加盟，兩人不離不棄的開疆拓土，成為蔡司成長茁壯的共同創辦人。1888年，創辦人Carl Zeiss過世，阿倍在次年以Carl Zeiss之名成立基金會，讓蔡司這家未上市公司，關注員工的工作權與相關福利，進而成為社會共有的企業。1912年，蔡司跨出顯微鏡的舒適圈，開始生產相機，並將鏡片事業擴展到不同領域的應用。蔡司的發展過程並非一帆風順，1933~1945年由納粹掌握的德國瘋狂擴張，並將所有的資源投入戰爭。除了賓士（Mercedes-Benz）之外，BMW為德國戰鬥機製造引擎，據說BMW的藍白徽靈感就是來自戰鬥機飛行員看到的天空。Carl Zeiss來自東德圖林根州的耶拿大學，可以想像原本蔡司的重心在東德。但在二戰結束之後，德國的工業被拆解成兩份，蔡司在東西德分裂前夕從東德連夜搶到77名頂尖的工程師，並將總部設在西德司圖加特附近，人口不到1萬人的上科亨，讓這些工程師迅速的成為西方陣營成員。蔡司經歷了納粹德國的威權時代，東西德分裂又統一的兩次世紀大考驗，1991年的東西德蔡司合併成一家公司，但光是東德蔡司就有1萬名員工，這些意識形態不同，都是光學的專家，整合上的難度必然高於一般的合併案例。從管理學的角度，合併的成功就是蔡司呈獻給人類最偉大的資產。蔡司員工毫不掩飾自己對公司的喜愛，就像熱愛自己的國家一樣，這種幾乎是與生俱來的情感，也來自經營者的心態。

川普（Donald Trump）二度當選為台積電未來的營運帶來高度不確定性。事實上，當美國2022年10月祭出出口管制，壓制中國先進製程的發展，及2024年陸續傳來英特爾（Intel）與三星電子（Samsung Electronics）的營運警訊，雖讓台積電在先進製程市佔率持續提升，但也大幅提高在地緣政治及產業壟斷課題上的風險，如何在川普二進白宮的四年降低本身的經營風險呢？我認為首先必須在企業願景及產業定位做出調整：台積電的願景：成為全球最先進及最大的專業積體電路技術及製造服務業者，並且與我們無晶圓廠設計公司及整合元件製造商的客戶群共同組成半導體產業中堅強的競爭團隊。台積電的使命：作為全球邏輯積體電路產業中，長期且值得信賴的技術及產能提供者。依當前的時空環境，台積電的使命仍然合適，但願景中「最先進」、「最大」、「競爭團隊」這些字眼可就敏感了。作為實質無可替代的半導體製造服務龍頭，願景應已不需再著眼自身，而是從更宏觀格局的半導體生態系、科技產業及科技應用生態系，乃至於當前人類社會科技文明的發展來思考，從一個關鍵enabler的角色，提出一個新的願景與產業定位。基於這樣的願景與定位，衍生出與各國政府、學研界、產業界相關的合作推動項目，例如半導體人才培育、促進高影響力新興科技發展等計畫，讓台積電不只是透過服務客戶對科技發展做出「間接」貢獻，而是透過與國際社會各利害關係成員的連結合作，讓國際社會感受到台積電更「直接有感」的貢獻，化解不必要的敵意與憂慮。就未來四年川普主政的營運風險，相信台積電內部早已做出種種情境的沙盤推演，我認為必須就最極端惡劣的情境，如反壟斷及分拆壓力、無法取得最先進設備材料等情況來預先擘劃避險策略，才能有更妥善的因應做法。這邊試擬兩策略作為參考方向。一、 需培養競爭對手適度讓利古典呂氏春秋有云「全則必缺，極則必反，盈則必虧」，太盈滿必將招致虧損。台積電獨拿先進製程與封裝市場，即便到美德日設廠，但缺乏第二供應來源，對美國政府來說，終究是己身半導體產業痛點及國家安全、供應鏈安全風險所在。昔日英特爾成為CPU霸主時，必須有超微（AMD）存在以作為第二供應來源及維持市場競爭機制。雖力積電廣開製程技術授權之門的做法，引起不少爭議，但若台積電採用類似做法，願意授權其他業者，將可讓美國及各國政府心安許多。例如目前台積電製程處於由三奈米轉2奈米階段，那麼相對成熟的7奈米是否可評估授權可行性，不見得授權給英特爾與三星，格羅方德（GlobalFoundries）未嘗不是更合適的合作對象。在過去，企業經營僅需追求成長，但這幾年地緣政治與黑天鵝事件衝擊下，必須同步追求降低風險，甚至對台積電來說，降低風險比追求成長更為重要。透過培養競爭對手讓出部分市場，可有效降低極端風險的可能，而透過授權金的取得，應可適度降低讓出市場對獲利所造成的衝擊。二、 進一步平衡台美兩地布局川普上任後的半年，可能是觀察是否其將選舉訴求轉成實質政策的關鍵時期，如何利用這段緩衝期化解川普政府的敵意與憂慮，甚至為其塑造政治利多，就成為台積電必須與川普團隊溝通的重點，關鍵在於對美國的布局是否得進一步加碼，淡化美國政府對先進製程與先進封裝產能過度集中台灣的隱憂。若台積電追加在美投資設廠計畫，在面臨龐大資本支出及川普對拜登（Joe Biden）《晶片與科學法案》（Chips and Science Act）補貼金額不認帳的隱憂下，考量投報率與營運風險，不見得是好的做法。那麼若設立研發中心呢？台灣政府近幾年有推動外商設立研發中心的政策，例如超微數月前申請的「全球研發創新夥伴計畫」，投資金額為86.4億元，政府與超微出資比例為38%：62%。而研發人才50%自國外引進，另50%為本地聘用。台積電過往對於過於未來的研發相對不會過早投入，而是就客戶有明確需求的技術進行研發，但當半導體技術逼近物理極限時，結構、材料、異質整合的研發挑戰更為關鍵，在台灣人才短缺的情況下，或可思考把一些與量產技術研發不那麼直接相關，但未來會有影響的科研技術項目擺在美國，運用美國頂尖的科研人才來掌握技術生命曲線更前期的技術領域，並承諾美國政府研發中心的50%會由台灣派遣。如此一來，對台積電來說，投資金額遠較設立晶圓廠為低，而台灣派遣人才可透過與美國人才共事掌握更前端技術，而對美國政府來說，台積電在美國的價值活動從製造延伸至研發，且從台灣引入對等的頂尖人才，則是台積電更進一步融入美國的政績，可有效化解美國的憂慮與誤解。當台積電處於如今最頂尖的產業地位與關鍵戰略核心，再怎麼低調都無法從地緣政治風險中脫身，適度的捨才有可能換來更長遠的長治久安！

蔡司（Zeiss）集團總裁佩澈（Andreas Pecher）問我，DIGITIMES如何觀察蔡司？我說，可以慢慢從研發導向走向應用市場，在量測與檢測兩種應用技術之間做出適當的平衡，在台商與中國廠商之間找到差異化的服務模式，而行銷也必須從過去單純尋找代理商，走到深度經營市場的路線。量測側重於研發，檢測則是生產流程的關鍵，我在展覽會現場聽到很多機台的主管都不厭其煩的說明「數據」的重要性，顯然蔡司意圖串連數據，打造成「以光學技術為基礎的數據與整合服務公司」，以迎接人工智慧與全面性大數據時代。蔡司是光學事業的泰山北斗，但過去是以頂尖技術不斷的超越極限，為光電的結合帶來非凡的貢獻。在5奈米、3奈米等高效運算（HPC）晶片製程上創造出極大的價值，與ASML合作的EUV設備，就是長期的研發與技術布局的突破。但現在我們不僅看到AI伺服器與Google、Tesla、AWS，甚至微軟（Microsoft）、Arm都在發展自研晶片，未來的邊緣運算，從CPU、GPU延伸到各種NPU的商機，將會帶領電子產業走向應用驅動的新時代。對蔡司而言，必須從以往Top-down的研發導向，也調整為研發＋製造應用的雙軌格局。以廣達、緯創、鴻海，及台商在美中貿易大戰之後，大規模回流台灣所帶來的智慧製造商機為例，提醒蔡司對於經營亞洲B2B的市場應該有與歐美世界不同的做法。誰是蔡司光學設備的買主？我在現場詢問蔡司自動化設備在大中華區的銷售狀況，這兩年中國知名大廠可能採購略微超過一半的自動化生產設備，台商約有4成，其餘的1成多可能來自其他零碎的市場採購。從市場比重中，我們可以理解中國市場對蔡司的重要性，但蔡司也面對過於仰賴中國生產體系的風險，特別是電動車市場，正因為西方國家採取制衡、加徵關稅的措施，2023年年產輛已經接近1,000萬輛電動車的中國，正面對新的挑戰。中國運用多餘的產能出口，必然對歐洲車廠帶來嚴重的後果，最近福斯汽車（Volkswagen）將關閉三個德國工廠，並減薪10%，裁員數萬人的消息讓德國人十分震撼。福斯汽車在中國一年出廠超過300萬輛，為了維持在中國的市佔率，不是裁撤中國的工廠，反倒必須面對本土工廠裁撤的壓力，這件事必然對中德產業關係帶來長遠的影響。從全球的觀點回推企業戰略時，我們可以歸納出「全球化時代飄然遠去」，德國、日本、印度、墨西哥這些還有機會角逐生產優勢的國家，都會試著整合區域內的關鍵力量，擁有光學關鍵技術的蔡司，不會被遺忘於巴符州的小山村裡。

我到過德國六次，其中五次是因為到漢諾威CeBIT參展或講課，德國經驗只侷限機場與展場之間。此行是受邀到矽谷為華美半導體協會（CASPA）與台灣矽谷產業科技協會（TAITA）的年會演講，順道拜訪矽谷的重點公司，然後從舊金山飛柏林參加蔡司（Zeiss）的創新高峰會（Quality Innovation Summit），並以「Reshaping Global ICT Supply Chain」為題，做一小時的報告。無論美國、德國公司，他們共同的議題都是「半導體與AI伺服器」，也都關心台灣在美中貿易大戰中的角色與可能的發展，而我沿著蔡司這條線，彙整出我所理解的歐洲企業。這次在台灣蔡司總經理章平達（PT Cheong）的安排之下，在演講之前與集團總裁佩澈（Andreas Pecher）、IQS部門總裁瓦維拉（Marc Wawerla）等三位決策高層見面。總裁佩澈甚至幫我聯繫了主導半導體EUV光學設備的技術長史坦樂（Thomas Stammler），讓我親訪超級微影機的生產基地，也讓我有機會深入探索德國工藝最頂級的殿堂。雙軌發展，深耕核心客戶蔡司調整參加大型展會的經費，拿來舉辦深耕核心客戶的「Zeiss-Quality Innovation Summit」。蔡司高層深信，產業景氣在地緣政治的作用下存在很多變數，開拓新市場之外，仍須與主力客戶、代理商維持深度的信賴關係，蔡司的經營理念是敏感有效的雙軌策略，而不只是維持上下游夥伴關係的線性思維。在柏林舉辦的高峰會是個將近2,000人參與的大型活動，除了幾個不同軌道的演講廳之外，蔡司包下整個展覽場，展示在不同市場領域的應用範例。蔡司共有4.3萬名員工，是年營收超過100億歐元的公司。這家堅持技術研發，維持長期經營品質的不上市公司共分為四大部門，分別是專攻消費市場的視覺鏡片（Vision）部門、半導體事業部（Semiconductor and SMT）、工控事業部（Industrial Quality Solutions）、醫療事業部（Medical）。四大部門中，視覺部門規模最小，但卻是市場上最熟悉的蔡司品牌。許多人不知道，蔡司除了在眼鏡視覺市場上稱霸全球，也是ASML在光學技術上最重要的戰略夥伴，而工業控制與醫療設備也是世界翹楚，光是使用蔡司設備進行眼球微創手術的案例已經超過1,000萬人了。做為一個涵蓋全球市場的大公司，對於地緣政治、分散型生產體系的形成非常敏感。現在蔡司正在重塑對於亞洲產業與市場的經營策略，也正在摸索東亞電子產業生產體系，未來與蔡司之間的連結模式。2024~2025年在美國大選、中國經濟備受壓力的現實下，全球的工業國家都在面對資源重新配置的壓力，我們知道全球化的時代飄然遠去，如何重新找到定位，這已經不是紙上談兵的議題，而是現實上必須面對的企業生存關鍵。對於蔡司這種等級的製造廠，甚至是已經在全球供應鏈上活躍的廠商，都應該以建構全球價值，創造工作機會為理念，否則掠奪型企業橫行的同時，我們所堅持的ESG、公平正義還有意義嗎？不管是參與大型展會，或自行舉辦產品說明會都是與社會溝通的環節，這些都不該只是將本求利的算計，知識與經營利益的分享、共創、共有，才是企業經營的真正價值。

2024年10月6日，我到國家戲劇院觀賞朱宗慶打擊樂團擊樂劇場《六部曲》。打擊音樂水準極高，讓觀眾感受到洗滌心靈的音樂饗宴。國家戲劇院是一座智慧劇院，舞台背後設有巨型銀幕，能與表演者進行虛實結合的互動。表演過程中，銀幕上出現浮雲、瀑布、抽象光影等動畫。感覺上打擊樂器與銀幕圖像較無即時地關聯。在我腦海中浮現的是各種打擊樂器的即時梅爾頻譜圖 （mel spectrogram）。梅爾頻譜圖是一種變形的頻譜圖，常運用於語音處理和機器學習。它與頻譜圖類似，顯示音頻信號隨時間變化的頻率內容，但其頻率軸不同。我發展一套AI工具MusicTalk，其中一個功能可以即時分辨出一首樂曲中同時演奏的樂器種類。MusicTalk將樂器的聲音轉換為梅爾頻譜，並以特殊AI演算法分析，準確度接近95%，是迄今最準確的方法。我在開發MusicTalk時，研究許多打擊樂器的梅爾頻譜圖，因此在《六部曲》的演奏過程中，各種變化多端的梅爾頻譜圖不斷在我腦海中浮現。將抽象動畫與敲擊聲音連結並不容易，若能將敲擊聲音與科學結合，將更具意義。第一位以科學系統化賦予敲擊聲意義的是奧恩布魯格（Leopold Auenbrugger, 1722～1809）。他是旅館老闆的兒子，在維也納大學接受醫學教育，深受Gerard van Swieten影響。1761年，他出版小書《新發明》（Inventum novum），成為以叩診法（percussion in the diagnosis）診斷胸部疾病的第一人。儘管傳說他的發現靈感來自童年敲打父親酒桶的經歷，但更可能的是他敏銳的音樂耳朵讓他能分辨出胸部病變過程中的音調變化。他描述各種病變如何導致叩診時音調轉變為不同音色，如「高音」（sonus altior 或鼓音）、「低音」（sonus obscurior 或模糊音）、或「鈍音」（sonus carnis percussae 或肉叩音）。這些發現後來得到臨床診斷的實證。奧恩布魯格一生酷愛音樂，經常在家中舉行午後音樂聚會，莫札特 （Wolfgang Amadeus Mozart, 1756～1791） 一家也曾受邀參加。他的2個女兒都很會彈鋼琴，賓客們曾評論說：「她們兩人，尤其是姐姐，彈得非常好，並且極具音樂天賦。」10年後，莫札特為薩爾茨堡（Salzburg）創作一些新歌劇，其中之一是日耳曼喜劇《煙囪清潔工》（Der Rauchfangkehrer）。該劇於1781年首次在維也納國家歌劇院上演，劇本正是由奧恩布魯格撰寫。奧恩布魯格的音樂藝術天分無庸置疑，能以極具創意的方式將器具的敲擊聲賦予科學 （醫學） 的意義。奧恩布魯格的成就，影響我對利用敲擊工具（樂器）解釋科學現象的興趣。我開發出 AI 工具 WatermelonTalk，能將拍打西瓜的聲音分為4類，代表不同的成熟度，準確度高達94%，是迄今最精準的成熟度判定方法。在聆聽《六部曲》時，我期望編劇者能充分利用如MusicTalk這類AI工具，以科學方式利用未來劇院的智慧銀幕，呈現敲擊樂器的特徵，使觀眾更能理解樂器所表達的內涵，進一步促進音樂與科技的深度結合。 

如果光子可以如電子般的攜帶訊息，自然它可以同時應用於通訊和計算。  光子最早應用於遠距通訊，譬如過去網際網路應用中以光纖替代電話線，自然是以光子替代電子來攜帶訊息。  最近光子通訊再被提上檯面是因為AI伺服器。未來大部分通訊會發生在晶片與晶片之間、伺服器與伺服器之間，巨量的訊息傳輸是目前訊息的處理、傳輸中最損耗能量的部分。  但是現在伺服器晶片的設計於傳統PPA（Performance、Power、Area）的考量中傾向對於效能的追求，低功耗與散熱的需求在設計階段就顧不上了，只好在製程與先進封裝中講究。這是矽光子被排到半導體時程上的最大動力。  光子能用於通訊，能否用於計算呢？在1960、70年代發明雷射、類比訊號處理時，光子計算（photonic computing）的概念就啟動了，80年代開始研發光子元件。90年代要走向應用、量產時，為時已晚。90年代初的先進製程大慨在0.5~0.8微米之間，但是光子元件的尺度大多在微米以上，在晶圓上難以製作出功能可以與電子元件匹敵的產品。之後，就愈差愈遠了。  光子計算再度被認真考慮也是因為AI的興起。AI的計算，不管是卷積神經網路（Convolutional Neural Network；CNN）或者是在大型語言模型中使用的變換器（transformer）模型，其最底層的計算都是矩陣乘法的平行運算。資料量大，但是演算法相對單一，這是光子計算的良好應用場域。  2016年沈亦晨（Yichen Shen）及其研究夥伴提出用光子計算來處理深度學習的想法。  光子元件種類繁多，在此應用被選中當成類似半導體線路基礎元件電晶體的是馬赫-曾德干涉儀（Mach-Zender Interferometer；MZI）。 MZI是矽光子的基礎元件，常用來調制（modulate）光的相位（phase）。當光進入MZI後，首先經過分光器（splitter），光被分離成2束而在個別的光路（optical path）上前進。在其中一條光路上光不再受任何作用；另一條光路上，有一個可控的電壓可以施加在光路的構成物質，改變物質的折射率（refractive index），進而改變在此光路上光的相位。最後2條光路上的光再合併（recombine），二者會相互干涉。如果其中有一光路受到相調控，2束光會形成破壞性干涉（destructive interference），而在2個光路出口所測得的光強度（intensity）會有所不同。這就是MZI可以如電晶體用於計算的原理。  MZI就是光積體電路（Photonics Integrated Circuit；PIC）的基礎單元，利用MZI可以組成光積體電路來計算矩陣相乘，這就是光子計算於AI的應用場域。  光子計算可以利用薛汀格微梳（Schrodinger microcomb）大幅提高計算效能。薛汀格微梳是用連續波（continuous wave）雷射光源分離為在頻率空間等間距的多重光源，可以用於平行計算。一個微梳可以產生數十乃至於數百個頻率的光線，用於平行計算。在某種程度上，薛汀格微梳大幅的彌補一般光元件尺度較大的缺陷。  2016年光子計算方案提出時，矽光子的技術離成熟還很遠。在過去「異質整合藍圖」（Heterogeneous Integration Roadmap；HIR）進程中，2020年矽光子才會上場，實際上矽光子的量產時程遠遲於此。  最近提議的用鉭酸鋰（LiTaO3）來做矽光子元件，進一步提高用MZI來做光子計算的可行性。  鉭酸鋰在5G世代已開始使用，是與半導體製程相容的材料。它的製作成本低，且有幾個物理特性適合MZI的製作。1. 低雙折射性（low birefringence），線路設計簡單，可以提高光元件密度；2. 低光學損耗（low photon loss），傳導信號容易維持；3. 可以製作高效能MZI。用它做的MZI可達40 GHz的電光頻寬（electro-optical bandwidth），並且擁有1.9V•cm的半波電壓長度積（half wavelength voltage length product，這數字代表使光相位反轉180°所需的電壓乘以長度，愈小愈容易調製相位）。  光子計算理論上速度快、功耗低，是現在計算面臨各種物理壁障的可能出路之一。過去因為矽光子的技術未臻成熟，光元件的尺寸遠大於微電子元件的尺寸，所以光子計算一直未能浮上檯面。現在藉著AI伺服器的興起驅動矽光子技術的發展，獲得額外的產業推動助力，搭乘順風車。應用上選擇與AI高度相關的ASIC類型的計算，再看能否有個起始的立足點。 

一年一度的OCP Summit（Open Compute Project）開放運算計畫高峰會，在10月14日起於美國加州聖荷西市舉行。OCP於2011年，在Meta的主導下成立，目的是藉由開放的平台，使得在資料中心的硬體建置，能有統一的規格，有助於供應鏈的建立。講白話一點就是藉由標準化及多家供應商，好降低成本。拜這兩年AI伺服器及雲端運算的蓬勃發展，今年（2024年）會場吸引超過7,000人參與，以及100個展示攤位，再加上200場以上的專題演講，可謂盛況空前。去年的OCP的展示現場，除了美國雲端業者、供應商外，幾乎都是台灣廠商的天下，顯示出台灣在AI運算硬體供應鏈上強大的實力。今年展示攤位出現幾家日韓記憶體，以及中國大陸伺服器的製造商。延伸報導OCP擴展AI開放系統戰力　NVIDIA助陣獻寶GB200大會一開始的主題演講，照例是由幾家雲端服務業者及主要晶片供應商（GPU/CPU）所擔任。輪到英特爾（Intel）資料中心業務的執行副總演講時，還在談老掉牙的x86平台，聽眾都覺得乏味之際。台下突然間有一個人跳了上去，原來是下一場要演講的超微（AMD），也是資料中心業務的執行副總。原來兩家公司在x86平台上彼此征戰這麼久，現在要開始結盟共組x86生態圈，以對抗來勢洶洶的Arm CPU。接著兩個人就開始介紹x86的優點，包括了可信賴的架構、指令的一致性、介面的共容性等優點。兩個人還時不時的調侃對方的CPU，暗示自己的還是比對方的好。所以商場上沒有永遠的敵人，但因此會成為朋友嗎？這個安排好的橋段，成為了當天會場上的亮點。同一個時段兩家業者的執行長，也在西雅圖宣布這項結盟。延伸報導Arm、高通AI PC網內互打 英特爾、超微撿到槍　x86不戰而勝AI for AI 是在會議中另一個響亮的口號，但是第一個AI的意思是accelerate infrastructure，也就是要加速AI運算硬體的升級（scale up）以及平行擴增（scale out）。算力的需求是持續地在增加，會場上的研討會不斷地在呼籲，諸如記憶體的儲存空間不足，由目前的HBM3要擴增到HBM4。資料的傳輸速度需要再增快，由400 Gb要到800 Gb，甚至1.6 Tb。AI交換機處理訊號的能力，也需要到 51.2 TB以上。每一機櫃的電力需求，目前的NV72已經到了120 KW，會場中已在討論250 KW的方案,甚至未來直接來到400 V或800 V直流高壓系統。隨著電力的增加，伴之而來的就是熱的解決方案。氣冷的極限在於每平方公分可散掉100 W的熱，未來的高速運算晶片，所產生的熱會達到每平方公分500 W，因此用液體來冷卻是必要的途徑。會場中的諸多討論都在敦促供應商們，要將硬體升級並橫向擴充，唯一沒有被抱怨的是晶片的先進製程，可見我們護國神山的傑出貢獻，深獲各界的肯定。順帶一提的是去年整個AI資料中心的市場規模是2,600億美元，扣掉建築、機房地硬體設施，以及半導體中的記憶體，其核心的半導體如CPU、GPU、switch ICs等就達到820億美元的市場規模，這其中有相當的一部分是進了護國神山的口袋。會場上也觀察到幾件耐人尋味的事，眾所周知雲端服務的系統業者都希望能有客製化自研的xPU，導致幾家SoC的大型公司如博通（Broadcom）、邁威爾（Marvell）、以及聯發科，都開始客戶端ASIC的設計服務。基於小晶片（chiplet）未來會扮演愈來愈重要的角色，SoC公司因為熟捻於供應鏈中的晶圓代工、EDA設計軟體、封裝測試等環節，未來也有可能增加提供小晶片的設計服務的事業。而Arm正挺身而出，想要建構此一生態系。目前的AI資料中心幾乎是NVIDIA一個人的武林，NVIDIA有GPU、CPU、ASIC，負責scale up傳輸的NV link，以及 scale out傳輸的Infiniband，更可怕的還有CUDA的軟體作業平台，以及能作為超級電腦的系統架構。NVIDIA做了上下游縝密的整合。其他公司所組成的復仇者聯盟，對應的有不同品牌的xPU，負責傳輸的PCIe、UA link、Ultra Ethernet等。這就如同蘋果（Apple）手機與Android系統的差別，再怎麼樣蘋果自成一格的手機，總是比其他各家使用上來的流暢，且不容易當機。延伸報導Arm來勢洶洶　英特爾與超微攜手x86化敵為友天下武功，唯快不破。NVIDIA對應著鋪天蓋地天兵天將的來襲，策略就是一年一個新機種，讓競爭者疲於奔命。然而800磅的大猩猩每年要脫胎換骨一次，就必須要具備強有力的指揮系統，這就難怪NVIDIA執行長黃仁勳得有40多人直接跟他報告了。