專論》美中科技戰進入算力決戰 台灣「重晶片、輕超級電腦」恐失先機
Newtalk新聞
自2010年代中期以來，美中科技對抗已從局部技術封鎖，逐步演化為涵蓋半導體、人工智慧（AI）、通訊基礎設施與高性能計算（HPC）的全面「科技冷戰」。2016年前後美國對中國超級電腦相關技術的出口限制、2018年對華為通訊設備的制裁，以及2022年以降針對先進晶片與半導體製造設備的嚴格管制，清晰顯示超級電腦（高性能計算系統）已成為這場對抗的核心戰場。它不僅是科學研究的引擎，更是AI模型訓練、軍事模擬、國家實力投射的關鍵基礎設施。誰掌握可規模化、先進且安全的運算力，誰就掌握21世紀大國博弈的「制高點」。在這場競賽中，台灣作為全球半導體重鎮，擁有獨特優勢與潛在機遇，卻也面臨政策選擇的關鍵時刻。
一、歷史演進：從超級電腦禁運到晶片戰全面升級
2015年，美國政府以國家安全為由，拒絕英特爾（Intel）為中國「天河二號」（Tianhe-2，當時全球最快超級電腦）升級出口先進Xeon處理器與協處理器。這一決定直接針對中國核武庫管理、空天與導彈模擬等軍民兩用領域。中國的回應迅速而果斷。2016年6月，中國推出「神威·太湖之光」（Sunway TaihuLight），採用完全自主研發的SW26010多核處理器，無任何美國技術成分，一舉登頂TOP500榜首。這不僅是技術突破，更是戰略宣示：即使面對出口管制，中國也能透過舉國體制實現「自主可控」。此後，中國持續發展「天河」與「神威」系列，展現出在傳統HPC領域的韌性。
2018年，美國透過《國防授權法》（NDAA）等立法，禁止聯邦機構採購華為與中興通訊設備，並以國家安全為由（間諜風險、5G後門疑慮）將華為逐步列入實體清單（Entity List）。這場制裁從電信交換器、路由器、基地台延伸到智慧手機與雲端設備，實質切斷華為獲取美國先進半導體的管道。華為曾是全球最大電信設備商，其5G解決方案在成本與覆蓋上具競爭力。美國此舉不僅保護本土網路安全，更意在全球範圍孤立華為，迫使盟友排除華為參與5G建置。對中國而言，這是「科技戰」從單點禁運擴散到整個通訊基礎設施的轉折，刺激華為加速海思晶片自研與國產化浪潮。
2022年10月，拜登政府商務部工業與安全局（BIS）發布史上最嚴格的先進計算與半導體出口管制。新規針對「超級電腦與先進計算終端用途」，限制NVIDIA A100/H100等高階AI GPU、記憶體晶片，以及半導體製造設備（SME，如EUV光刻機相關技術）出口中國。後續2023、2024年多次更新，進一步收緊門檻，並擴大「外國直接產品規則」（FDPR），涵蓋使用美國技術的第三國產品。這場「晶片戰」的核心目標，正是削弱中國在AI訓練與現代超級電腦集群的建置能力。當代AI模型訓練需數萬顆GPU並行運算，實質已是「AI超級電腦」。美國透過晶片斷供，直接卡住中國AI規模化部署與軍事智能化進程。CHIPS與科學法則同步補貼美國本土晶片製造，推動供應鏈「友岸外包」。
二、超級運算力的戰略核心地位
超級電腦為何成為美中對抗的焦點？其價值遠超單純計算速度，而是支撐整個科技與國防生態的「飛輪」。在軍事與國防層面，它支撐核武模擬（無需實測以符合條約）、高超音速飛行器空氣動力學設計、隱形技術優化、潛艦聲納與反潛模擬、電子戰與網路攻防演練，以及大規模兵棋推演。中國解放軍「智能化戰爭」doctrine高度依賴AI與大規模模擬，超級運算力直接影響作戰概念驗證與武器研發週期。失去領先，將在下一代戰爭形態中處於劣勢。
在AI與科技創新層面，訓練前沿基礎模型需巨量並行計算；AI反過來加速晶片設計（EDA工具）、材料發現與量子系統模擬。美中都在競逐「量子 古典HPC」混合架構。控制先進運算，等於控制AI進化速度與應用廣度。根據 scaling laws，更多計算資源直接帶來模型能力躍升，這正是美國出口管制的核心考量。
在經濟與民生應用層面，氣候變遷模擬、新藥研發（蛋白質折疊等）、能源（核融合模擬）、半導體製程優化、基因組學與智慧城市規劃，皆仰賴HPC。失去領先地位，將在下一波產業革命中被邊緣化。超級電腦同時是國家實力象徵——TOP500榜單雖非唯一指標，卻反映科技 Prestige 與生態系成熟度。
三、中國的因應策略與最新發展
面對層層管制，中國採取多管齊下策略：舉國體制投資國家超級計算中心與企業（如華為、壁仞科技等），發展國產CPU/GPU與高速互聯技術；軟硬體協同設計，優化演算法與混合精度計算，降低對頂級晶片的依賴；同時探索多元路徑，包括傳統多核架構與新興計算範式。
2026年6月最新TOP500榜單，中國深圳「靈震」（LineShine）系統以約2.198 Exaflops HPL效能登頂，超越美國El Capitan。這是2017年以來中國系統首度奪冠，證明在嚴格管制下，中國仍能建置純國產exascale級系統，使用自研處理器與互聯平台。然而，分析指出：靈震為CPU-only設計，在AI常用低精度混合運算上表現相對有限；美國雲端巨頭的GPU集群雖未全數提交榜單，卻在實際AI訓練規模與生態應用上仍具優勢。中國進展顯著，但「有效運算力」與前沿AI部署規模仍有差距。管制確實延緩部分項目，卻也加速國內創新與人才回流，凸顯「舉國體制」的韌性與成本。
四、全球供應鏈重組與台灣的機遇與挑戰
美中晶片戰已重塑全球半導體地圖。美國推動「CHIPS Act」補貼，荷蘭、日本、韓國等盟友協調出口管制。台灣作為全球最先進晶圓代工重鎮（TSMC），成為供應鏈「不可或缺」卻也「高風險」的節點。任何衝突或進一步管制，都將深刻影響全球AI與HPC發展。台灣的「晶創臺灣方案」挹注鉅資，聚焦晶片製造、生成式AI應用與人才培育，展現政府對半導體優勢的堅持。
然而，台灣政府目前過度聚焦半導體製造，卻相對忽視超級電腦關鍵基礎設施——特別是平等拓撲的網路串接技術——的自主創新。此類技術據稱已在架構上超越現有美中水準，能為高性能計算系統提供更高效、更具擴展性的互聯解決方案。若能獲得重視並與半導體優勢整合，將大幅提升台灣在全球HPC生態系的戰略地位與自主能力。忽略這一點，無異於自毀長城，未能全面把握國際科技競爭的核心議題——不僅是晶片產能，更是完整的高性能運算系統（包含運算、互聯、軟體優化與軍民融合應用）的主導權。敬告台灣政府，切勿在美中激烈對抗的時代，繼續輕忽超級電腦龍頭技術的重要性，否則將錯失戰略制高點，後果堪憂。
台灣擁有TSMC領先製程的硬實力，若能同步布局HPC互聯架構、系統整合與應用生態，將形成「晶片 系統」的完整護城河。這不僅強化經濟韌性，更攸關國家安全：在中國軍事現代化加速之際，台灣若能在HPC領域貢獻關鍵技術，將提升整體防衛與嚇阻能力。政策應避免「重晶片、輕系統」的失衡，積極推動產學研合作，鼓勵本土HPC創新，並爭取國際合作（如與美日歐在非敏感領域的技術交流），才能在美中博弈中扮演更積極而非被動的角色。
五、結論與展望
從2016年超級電腦禁運，到2018年華為通訊設備制裁，再到2022年晶片戰全面升級，美國策略清晰：以出口管制作為非對稱工具，維持在AI、HPC與半導體領域的領先優勢。中國則以「自主可控」與規模化投資回應，展現驚人韌性與適應力。超級電腦正是這場對抗的縮影——它既是工具，也是象徵。
這場戰爭不會輕易落幕。出口管制是 blunt instrument，可能傷及美國企業自身，也可能刺激中國更快突破。長期而言，制度優勢、人才生態、開放創新與盟友團結，將比單純硬體禁運更具決定性。對台灣而言，這既是挑戰，也是歷史性機遇。唯有平衡半導體與高性能計算系統的發展，重視全鏈條創新（包括網路串接等關鍵技術），才能在AI時代定義自身角色，為自由開放的科技秩序貢獻力量。
計算力決定未來權力版圖。台灣若能把握此刻，整合優勢、補強短板，將不僅守住「矽島」地位，更能成為全球HPC生態的重要支柱，在美中對抗中發揮關鍵影響力。
作者：黃吉川（筆名江夏），成功大學講座教授
學歷：羅東成功國小、東光國中、宜蘭高中、成功大學機械工程博士
經歷：成功大學研發長及教務長
榮譽：國科會三次傑出獎、力學學會會士、孫方鐸力學獎章
專長：量子電腦、超級電腦（領先全球之核心技術）
著作：161篇國際期刊論文、「到執政之路」共同作者
詩集：二本新詩集「我們」、「啟程」 一本古體詩「試嘗集」