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看不見的晶片與紗線,正驅動臺灣的智慧未來

農民在田間使用平板拍照後,系統即可辨識農作物是否健康,進行精準的農業生產管理;清洗無塵衣的服務商,只需掃描布品上織入的 RFID 晶線,即可讀取無塵衣的送洗源頭與紀錄,從清洗到物歸原主,流程運作得更順暢。

 

這些場景,都是智慧國家方案「數位創新」分組的實際成果。不僅讓全民生活更便利,也提昇產業的管理品質。這些成功,全仰賴臺灣在 2021 至 2024 年間,於人工智慧、晶片設計、感測元件等關鍵技術的全力投入與發展,讓數位願景轉化為實質可觸及的改變。

 

 

讓 AI 真正「動起來」的晶片革命

 

邊緣人工智慧(Edge AI)克服了過往 AI 高耗能、有延遲的困境。跳脫過往將資料上傳到雲端處理,再傳送給使用者的處理路徑,Edge AI 在終端設備上進行快速推論,既節省耗能、降低延遲,也保護使用者的隱私。這項技術突破,讓 AI 能在更多場景中落實,例如將AI部署在:農業影像辨識機器、醫療穿戴裝置,或是工廠產線的即時檢測設備中。

 

讓 Edge AI 成為現實的關鍵,就在 AI 晶片。經濟部自 2021 年起推動「A 世代前瞻半導體專案計畫」,希望研發出半導體產業在下一個十年所需的前瞻元件與相關製程,搶先佈局。

 

「扇出型封裝(Fan-Out Packaging)」讓晶片體積更小、功能更集中;「3D Fabric」能支援晶片的垂直堆疊與高速連線;「CoWoS」適合高頻寬需求的 AI 晶片模組設計。這些技術組合起來,共同實現異質整合的目標,讓來自不同製程或功能的晶片,高密度整合於同一模組,發揮提升系統效能、降低功耗的效果,達到 A 世代前瞻半導體計畫的重要目標。

 

這些晶片技術已開始在第一線應用。在農業現場,內建 AI 晶片的裝置能即時辨識病蟲害,協助農民做出快速判斷;在醫療領域,穿戴式裝置可即時分析生理數據、主動發出健康警示;工廠產線上,感測器與攝影機也能透過晶片辨識瑕疵,提升製造品質與效率。

 

 

將 RFID 紡進紗線裡,輕鬆掌握紡織品履歷

 

另一項跨域創新,是經濟部技術處支持紡織產業綜合所開發「RFID Yarn® 紗線」。以往,紡織品廠商只能在衣服的吊牌上置入無線射頻辨識(Radio-frequency identification,簡稱 RFID),藉此追蹤紡織品的物流動態。一旦剪下吊牌就持續無法追蹤。

 

RFID 紗線直接將晶片做成細如繩線的形式,能耐洗、耐高溫、耐染整,可與織物一起生產與清洗,革新紡織品的管理流程。這項技術,讓 RFID 「隱形」在衣物中的柔軟紗線,消費者感受不到它的存在,紡織品也不會因吊牌移除、清洗或任何處理方式而失去追蹤訊號。生產廠商因此能為紡織品建立生產履歷,從製造到回收,都能完整追蹤管理。

 

臺灣團隊與法國新創公司 Primo1D 合作,優化 RFID 封裝結構,開發出世界最微縮的 RFID 封裝體,不僅可應用於精品與紡織防偽,也已進入封裝、小量試生產的階段。

 

在國內,紡織產業綜合所與韋僑合作試量產,中冠資訊負責系統整合,並實際導入無塵衣清洗服務商「路得潔淨」的作業流程。以往需要人工比對與配對衣物,如今透過 RFID 一掃就能識別來源單位、樓層與送洗紀錄,大幅降低人工作業負擔,提升效率。

 

RFID 紗線不只獲得 iF 設計獎與 R&D 100 Awards 肯定,也被寄予厚望,成為推動紡織品數位履歷與循環回收的重要工具。

 

RFID 紗線技術可將 RFID 電子元件融合於紗線中,使電子元件與織物完美整合。(圖/經濟部產業技術司

 

將 RFID 紗線用於衣服,看不出有任何外加的電子裝置,豪無違和感。這項技術既不影響服飾的時尚表現,又可降低紡織供應鏈的管理的成本下降。(圖/經濟部產業技術司

 

 

打造屬於臺灣的 AI 語言模型

 

有了晶片這個高速運算的「核心引擎」,還需要語言模型作為 AI 的語意理解與回應系統。2023 年,臺灣啟動 TAIDE(Trustworthy AI Dialogue Engine)計畫,目標是打造能理解繁體中文、反映我國文化與價值觀的生成式語言模型。

 

TAIDE 計畫初期使用臺灣杉二號超級電腦進行訓練,隨著 2024 年 Taipei-1 超級電腦啟用,部分訓練與推論也轉移至新系統。整體累積逾 1,440 億字元的合法繁中語料,並採用主流 Transformer 架構[1]進行訓練。

 

TAIDE 模型已廣泛應用於多個領域,包括陽明交大的語音系統推動台語、客語教學;中興大學的農業問答服務「神農 TAIDE」;以及政大與叡揚資訊導入於司法判決分析與公文撰寫,提升行政效率。

 

此外,TAIDE 團隊也於 2024 年開源 LX-7B 與 LX-13B 模型,支援產學研免費使用。短短數週內就吸引超過六千次下載,推動語言模型加速走入各式在地應用。

 

「神農 TAIDE」使用 TAIDE 語言模型,讓農民、企業與研究單位可使用繁中查詢,迅速獲得農業問題的解答,以及相關文獻來源。(圖/ChatGPT 繪製)

 

 

串起臺灣創新實力的技術動能

 

回顧臺灣近年推動數位創新的歷程,從 AI 晶片設計、感測元件整合,到語言模型訓練與資料治理,每一項看似分散的技術研發,其實都是支撐創新應用的關鍵基礎。晶片讓 AI 能跑起來,語言模型讓 AI 懂人話,感測元件讓實體世界收集到的數據現形,在數位世界裡整合、分析,進而管理、預測。這些技術共同構成臺灣智慧國家的堅實底盤。

 

 


[1] Transformer 是一種擅長處理語句中詞與詞關係的深度學習模型,為現今語言 AI(如 ChatGPT)的核心技術之一。


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