中美博奕大戰略之中美尖端高科技爭霸的真相─科技與智慧（32）

作者:陳華夫

（本文最近一次內容更新是在2023/12/15）

中外媒體上，比較中美尖端高科技的文章要要嘛「親美反中」，要嘛「親中反美」，都是一廂情願（wishful thinking）、缺乏查證翔實註腳（參考文獻）、論證邏輯幼稚的文宣，嚴重的混淆了事實的真相。

本文將澄清中美博奕大戰略之中美尖端高科技爭霸的真相，以落實美國知名思想家諾姆·喬姆斯基所說的：「說真話和揭露謊言是知識分子的責任。」(見〈知識分子的責任〉諾姆·喬姆斯基，1967)

想要分析中美兩國科技的真相，是一項艱鉅困難的工作，絕非個人或一般媒體機構所能勝任的，只有中美國家層級的智庫或學術機構才能蒐集到國家正確的研究經費，論文及專利數量等數據，然後再做出令人信服的分析真相。

美國哈佛大學的約翰·F·甘迺迪政府學院2021/12/17日發表了艾利森教授指導一項重大研究報告：〈偉大的科技競爭：21世紀的中國與美國〉（以下簡稱〈中美科技競爭〉）。它最初作為美國2020/11月大選後新政府一攬子過渡備忘錄的一部分，現已提供給拜登和特朗普政府之戰略博弈。（見The Great Tech Rivalry: China vs the U.S.–YouTube）

我詳細閱讀〈中美科技競爭〉，發現其長度是52頁，卻有169項註腳（參考文獻），不僅資料翔實，且論證邏輯中肯，並非「親美反中」或「親中反美」的文宣。於是，我就以〈中美科技競爭〉的比較架構為基礎，隨時蒐集美中科技最新發展，以仔細分析，及隨時更新中美兩國科技發展之真相，我並在本文的最前面標示本文最近一次更新的日期，請讀者日後三不五時再點擊平臺的連結，即讀到更新後的真相。

艾利森教授在〈中美科技競爭〉報告中說：「中國在21世紀已成為基礎技術的重要競爭對手：人工智慧（AI）、5G、量子科技資訊科學 (QIS)、半導體、生物技術〔─基因編輯技術〕、和綠色能源。在一些比賽中，它已經成為第一。在其他比賽中，按照目前的軌跡，它將在未來十年內超過美國。」（〈中美科技競爭〉第2頁）

首先要解釋為何艾利森教授把半導體與生物技術─基因編輯技術列入中美競爭的6項基礎技術中的2項？

這必須從美白宮國家安全委員會中國事務主任杜如松2021年出版了在美暢銷的《長期博弈：中國取代美國秩序的大戰略》中所說的，因為中國的相對規模已大於美國，美國就不應該對中國進行「美元對美元」、「船艦對船艦」，或「貸款對貸」的對稱競爭，而應該對中國進行非對稱競爭（Asymmetric competition）。而杜如松所謂的非對稱競爭是取自谷歌Google前CEO埃裡克·施密特創立的中國戰略小組於2020秋天發佈的34頁報告：〈非對稱競爭─中國與科技的戰略─美國領導力的可行見解〉。該報告說：「為了領先〔中國〕，美國需要最大限度地發揮其在關鍵戰略上的競爭優勢技術，而不是試圖在每個領域都超越競爭。．．．．美國在如人工智慧 (AI) 研究、融合、量子計算和自動駕駛汽車領先。但在許多其他方面，中國有許多競爭優勢使其處於技術領先地位。」（〈非對稱競爭─中國與科技的戰略─美國領導力的可行見解〉第6頁）

於是該報告列出2項關鍵技術：（1）生物技術─基因編輯技術和（2）下一代半導體晶片技術。（〈非對稱競爭─中國與科技的戰略─美國領導力的可行見解〉第9-10頁）

本文將全面分析中美尖端高科技爭霸競賽的真相，分成7項：1）研究與開發實力、2）人工智慧（AI）、3）5G、4）量子科技、5）半導體、6）生物技術─基因編輯技術，7）綠色能源：

1）研究與開發實力：
美國是擁有全球最完善的高等教育體系，本世紀以來，吸引世界的留學生來朝聖。例如，我40年前就留學麻省理工學院（MIT）（見拙文滄桑40年的留學夢─驀然回首（1））。在美國，理工科又叫做STEM（是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）及數學（Mathematics）四類學科的首字母縮略字）。艾利森教授很有洞識的認為，中國擁有STEM學士學位的是美國的四倍，到2025年擁有STEM博士學位的人數是美國的兩倍。（見〈中美科技競爭〉第35頁）

雖然艾利森教授在報告中並沒有說明這些數字如何計算得來，但從我多年氣質心裡學的研究心得，發現人口中約1% 是具有唸理工科學習數學的氣質。而中國人口有14億，美國人口約3億3，依照1%的比例，中國的STEM學士有1300萬，而美國只有330萬，於是中國是美國的4倍。如此就佐證的了艾利森教授上述所論。

但人口中約1% 可以唸理工科的事實必須小心使用，如印度雖人口與中國不相上下，高等教育卻不普及，理工科學士仍是稀缺。反觀臺灣，2021年底，總人口約為2340萬，而半導體產業有超過29萬名員工（見半導體搶人大戰》理工畢業生9年大減兩成 台積、聯發科爆人才短缺危機），鑑於科技公司招募員工時的條件就是理工科畢業，這就印證了臺灣理工科畢業生約佔人口的1.3%，並且全員就業半導體產業了。（詳細，見拙文誰適合唸「理工科」？─替臺灣產學合作之「半導體學院」把脈─科技與智慧（35））

這個現象產生了兩個隱憂，首先，臺灣已把可能訓練理工科人才，全部訓練出來了，表示臺灣已無法再訓練多餘的理工科人才，讓台積電去美國或日本設廠的理工科人才慌窘境。另外，臺灣理工科人才全員參與了半導體產業，絕大部分臺灣非半導體產業被台積電等產業優厚福利擠壓下，大都招聘不到工程師而萎縮歇業，成為另類荷蘭病的犧牲品。（見拙文台積電可能造成臺灣「荷蘭病」之真相─「科技與智慧」（26），及台積電又被美國員工吐槽！ 「把我們當中學生看待，連每週在辦公室待多久都要管」 有三大文化很不OK）

艾利森教授在報告中引用洛克希德·馬丁公司前首席執行官諾曼·奧古斯丁所說：「缺乏人力投資是[對美國技術主導地位的長期威脅]，具有諷刺意味的是，我們擁有世界上最好的研究型大學總的來說，我們的小學和中學教育系統根本沒有競爭力。」（見〈中美科技競爭〉第35頁）

艾利森教授認為雖然美國面臨理工科人才庫4倍差距之巨大鴻溝，但美國有優良的研發生態系統可以吸引世界頂級人工智慧（AI）專家，來美國效力，並給出了下圖：

這圖確實可說明，美國吸引了世界約59%世界頂級人工智慧（AI）專家為美國效力，但〈中美科技競爭〉中卻沒有提及大批烏克蘭航發科技人員移居中國。（見中烏加強軍工合作2000名烏克蘭技術員舉家移民重慶？），合理的推測，隨著中國改善研發生態系統，美國吸引世界科技人才的優勢將縮小。

中美不同的移民政策是美國霸權的關鍵：「美國歡迎新移民，世界各地的人們都想搬到那裡。中國不允許移民，俄羅斯也很難說服任何人來。美國的意願彌補國內生產的嬰兒與通過移民維持人口所需的嬰兒之間的差距是確保美國霸權的關鍵優勢。」（見《Empty Planet：The Shock of Global Population Decline》（中譯：無人地球：全面改寫經濟、政治、國際局勢的人口崩潰之戰）John Ibbitson and Darrell Bricker （2019），《英文版》第128頁）
，及「無論出生率下降可能帶來未來種族和解的希望之信號．．．．但它們表示美國將步入更老齡化，已無法再藉由家庭生育來繁殖自己。若美國要繼續偉大，就必須繼續歡迎移民。為此，美國人必須再次戰勝人性中最邪惡的天使。」（《英文版》第132頁）

美國《外交》雜誌2022/8/22日的文章報導：「2021年，中國的出生率降至歷史新低。中國目前的年齡中位數比美國大半歲左右，到2042年將比美國大近七歲，大致相當於日本現時的年齡中位數。據聯合國的一項預測，中國人口將在本世紀晚些時候下降得更快，到2060年將減少2億多人。中國勞動力的減少可能已經持續了十年，但經濟增長速度仍超過美國。」（見中國的實力並未見頂——為什麼北京等得起）

國家的研究與開發實力除了建立在理工科人才庫與研發生態系統上，另一個關鍵是研究經費。〈中美科技競爭〉比較了歷來中美兩國的研究經費：

顯示2020年美國比中國只多支出約US＄60bn (10%)，依照圖中的增速推斷，中國將在數年內追平美國。據媒體報導，中國2021年R&D經費投入年增14%。（見陸去年R&D經費投入年增14%，基礎研究增速加快）

從高技術製造投資和科創投資來看，除面臨著巨大的無效投資和沉沒成本之外，在體量上與傳統基建並不在同一等級。2021年以半導體、光電顯示、線路板、消費電子與新能源這五大主要科技行業為廣義統計口徑，高技術總投資金額約為2.8兆元人民幣（約4,200億美元），佔比不到固定投資總額的5%。（見為什麼不應期待「新四兆」的出臺）

最後，艾利森教授總結為：「總而言之，儘管美國在過去半個世紀的技術創新，並在其他幾項技術中仍保持主導地位，中國已成為21世紀的尖端技術的重要競爭對手，尖端技術的應用不僅帶來情報和軍事霸權的變革，也會影響經濟增和政治的穩定。正如美國藝術與科學學院 2020年文章〈自滿的危險─美國處於科學與工程的臨界點〉的結論所說：『鑑於亞洲，特別是中國的進步，美國想要逆轉它自己的下滑將是非常困難的......如果我們忽略這個問題，我們公民的經濟福祉和我們影響世界事務的能力下降將是不可避免的。』」（〈中美科技競爭〉第41頁）

美國這個直白坦承的自我檢討，出乎我意料之外，從美中博奕大戰略角度來看，知恥近乎勇，則哀兵必勝，美國這隻折翼的猛鷹仍不可小覷。若中國只倚仗14億人口的優勢與美國競爭，則驕兵必敗，未來鹿死誰手，仍是未定之天。（詳細，請看拙文全球大棋局戰略博弈下的美國霸權─深度政經分析（3））

2）人工智慧（AI）：
在艾利森教授的報告中說：「在可能產生最大影響的先進技術中未來十年的經濟和安全的人工智慧，套句前Google的執行長艾立克·史密特所說：「中國現在是一個全方位的同行競爭者。」（〈中美科技競爭〉第3頁）

但報告中，人工智慧比較簡略，翔實資料也最少，它粗略的分成4方面來談：
(1) 語音辨識：報告認為中國公司在每一個領域（包括應與）都擊敗了美國公司。世界頂級語音辨識公司是中國的科大訊飛，它擁有7億用戶，幾乎是使用蘋果的 Siri 交談人數的兩倍。我在拙文人工智慧的「強化學習」與人類學習的優劣─科技與智慧（33）中，解釋過語音辨識技術，並指出最進步的語音辨識軟體仍難準確的辨識播報員的口音，最好先由語音辨識軟體打出辨識結果給速記員校正錯誤，才能即時即時打出電視新聞字幕。（詳細，請看拙文人工智慧的「強化學習」與人類學習的優劣─科技與智慧（33））
(2) 金融科技：中國微信支付9 億中國用戶遠遠超過 Apple Pay 的4400萬美國用戶。 雖然三分之二的美國人仍然依賴信用卡，但 90%城市中國人主要使用移動支付，也就是美國人每花費1美元，中國人在移動支付平臺上花150美元，總共在2020年花了42 萬億美元，如此巨額的移動支付產生了寶貴的消費者行為大數據，可以開發其他金融科技應用如人工智慧驅動的個人信用評估，以防賭詐騙。（3）人臉辨識：中國以遠超美國，美國因為對個人隱私的擔憂已退出競賽，商湯科技和曠視科技已開發出即時人臉辨識的尖端科技，可以在十億分之一秒內識別中國14億人中的個人。而金融市場反映了這些現實。6年前，世界上的兩個20 家最有價值的互聯網公司是中國人；今天人工智慧時代的七巨頭——谷歌、亞馬遜、Facebook、微軟、百度、阿里巴巴和騰訊——分佈在太平洋的兩邊。
（4）人工智慧研究：美國國防部前任軟體主管尼古拉斯·M·夏蘭承認：「在AI的競爭上，美國已經輸給中國了。」中國在2019年AI論文的引文數量年增長35%，超過美國。在 AI 最熱門的子領域——深度學習——中國的專利出版物數量是美國的6倍。在2017 年谷歌的DeepMind的 AlphaGo Master擊敗圍棋世界冠軍柯潔。8個月後，騰訊的絕藝讓兩子擊敗了柯潔。（詳細，請看見拙文「人工智慧」的AlphaGo「圍棋革命」─圍棋的本質（1），及不只AlphaGo超強中國棋王柯潔讓兩子還是敗給騰訊AI「絕藝」）

日經新聞報導，2022/9/1日世界人工智慧（AI）大會在上海開幕，雖然中美高科技對立越來越尖銳，但美國企業無法忽視中國市場的巨大商機，中國也想要加速開發人工智慧之尖端半導體。2021年高通銷售額中國的佔比約為三分之二。因為高通主要客戶的全球大型智慧手機企業中，除了韓國三星電子以外，都將中國作為主要生産基地。超微（AMD）和英特爾的中國業務佔比接近3成，美光科技也接近兩成。在歐洲企業中，恩智浦半導體為3成以上。在重慶於2022/7月舉行的中國西部國際投資貿易洽談會上，谷歌、亞馬遜、Meta（Facebook）等企業參展，展示了幫助中國企業向美國出口的服務，將有利中國企業與海外消費者相連。（見中國AI市場對美國企業充滿吸引力）

ChatGPT聊天機器人是OpenAI公司約在三個月前的2022/11/30日推出，而大為轟動，這是繼2017年谷歌（Google）的DeepMind公司開發出AlphaGo Zero電腦圍棋後，更讓AI真正走入日常生活了。ChatGPT的聊天回覆有時並不準確，而醫療保健行業的IBM 沃森助手聊天機器人，可以通過完美記住訓練數據來事半功倍，並且還具有內置的消歧功能。（見ChatGPT 與 Watson Assistant 的比較還為時過早，因為chatGPT 尚未被完全採用）
但ChatGPT在教育上已產生巨大影響。（詳見拙文AI徹底改變大學理工教育的面貌─學習的本質（18），及AI「擬人化」學習真能比人類更具優勢創新嗎？─學習的本質（19））

而OpenAI公司更於2023/3/15發佈了其最新的人工智慧模型GPT-4，在美國律師資格考試、大學先修考試和SAT學校考試等多項學術和專業基準考試中表現出「人類水準的表現」。新模型可以透過ChatGPT的20美元付費版本訪問，它是多模式的，這意味著它可以接受文字和影像形式的輸入。然後，它可以使用文字解析和響應這些查詢。（見GPT製造商OpenAI推出新模型GPT-4）

克裡斯·米勒教授說：「中國不能保證會贏得開發和部署人工智慧系統的競賽，部分原因是這場“競賽”不是關於單一技術的，而是關於複雜系統的。值得記住的是，冷戰軍備競賽並不是第一個將衛星發射到太空的國家贏了。但中國在人工智慧系統方面的能力無疑令人印象深刻。 喬治城大學的本·布坎南（Ben Buchanan）指出，利用人工智慧需要資料、演算法和計算能力的“三位一體”。 除了計算能力，中國的能力可能已經與美國相當。」（《晶片戰爭：世界最關鍵技術的爭奪戰》克裡斯·米勒（2023），頁301）
克裡斯·米勒教授並且對美中的「資料、演算法和計算能力的“三位一體”」做了比較：「在訪問可輸入人工智慧演算法的資料類型方面，中國和美國都沒有明顯的優勢。中國的支持者認為，中國的國情讓其能夠搜集更多的資料，儘管搜集人口資料的能力在軍事領域可能沒有多大幫助。然而，中國在搜集與軍事系統相關的資料方面沒有內在優勢．．．．在設計聰明的演算法時，我們很難說一方是否具有優勢。以人工智慧專家的數量來衡量，中國似乎擁有與美國相當的能力。．．．在布坎南的“三位一體”的第三部分計算能力中，美國仍然佔據著相當大的領先優勢，儘管近年來美國的計算能力明顯下降。中國仍然嚴重地依賴境外的半導體技術進行複雜的計算。依賴進口晶片的不僅僅是中國智慧手機和個人電腦，大多數中國資料中心也是如此，這解釋了為什麼中國如此努力地從IBM和AMD等公司獲得技術。例如，一項中國研究估計，在運行人工智慧的中國伺服器中，多達95%的GPU是由英偉達設計的。英特爾、賽靈思、AMD和其他公司的晶片在中國資料中心至關重要。即使在最樂觀的預測下，中國還需要五年時間才能設計出具有競爭力的晶片及其周圍的軟體生態系統，而要在境內大批量製造這些晶片的時間還要長得多。」（《晶片戰爭：世界最關鍵技術的爭奪戰》克裡斯·米勒（2023），頁301-2）

2020年，美國計算能力約141 x 10exp18FLOPS，居全球第一。而中國計算能力達到135 x 10exp18FLOPS，居全球第二。 (見這篇關於“算力”的文章值得一讀)
中國2020/9月成立東數西算產業聯盟，將中國東部各行業產生的數據通過網絡送往位於中國西部地區的數據中心處理、計算和存儲。據估計，2023年中國計算能力總規模達到180 x 10exp18FLOPS，存力（儲存能力）總規模超過1000 x 10exp15 B（1兆GB）= 1 x 10exp18 B（1,000兆GB）。國家樞紐節點間的網路單向延遲為20毫秒以內，計算能力核心產業規模達到1.8兆人民幣。（見大陸算力產業年增近3成 規模僅次美國）
不受美國科技制裁，中國正打造一台搭載升級版大陸自主研發晶片的超級電腦：「神威．海洋之光」，性能僅次於全球最強大、由美國能源部橡樹嶺國家實驗室打造營運的「前沿」（Frontier）超級電腦。媒體報導：「儘管繞過美國制裁所需的手段有缺點，但仍然是一台快速且強大的機器。根據「HPL混合精度計算」基準，每秒為5 exaflops，遜於Frontier的9.95 exaflops，新神威擁有超過4100萬顆CPU，幾乎是Frontier的5倍數量。新神威的計算效能方面也是相當領先的超級電腦，跟Frontier相比的時候也是，可以在正常運作時，保持超過85％的峰值性能，位列所有異構系統（一種常見的超級電腦架構）中的最高，全球排名第2。」（中國自製晶片全新超級電腦 效能僅次美）

3）5G：
克裡斯·米勒說：「5G將使更多資料的無線傳輸成為可能。在某種程度上，這將通過更複雜的共用頻譜空間的方法實現，這種方法需要更複雜的演算法，需要手機和手機基站上更多的計算能力。這樣，即使在無線頻譜中最小的空閒空間中，1和0也可以被區分。在某種程度上，5G網路將通過使用一個新的、空的無線電頻譜來發送更多的資料，而這在以前被認為是不切實際的。先進的半導體不僅可以將更多的1和0綁定到給定頻率的無線電波中，還可以將無線電波發送得更遠，並以前所未有的精確度進行瞄準。蜂窩網路將識別手機的位置，並使用一種稱為波束成形的技術直接向手機發送無線電波。典型的無線電波，就像向汽車收音機發送音樂一樣，向各個方向發送信號，因為它不知道你的汽車在哪裡。這會浪費電力，從而產生更多的電波和干擾。通過波束成形，蜂窩塔可以識別設備的位置，並僅向該方向發送所需的信號。結果，對於每個人來說，干擾更少，信號更強。」（《晶片戰爭：世界最關鍵技術的爭奪戰》克裡斯·米勒（2023），頁297）

電動汽車的普及需要專門的半導體來管理電源，並且自動駕駛更需要大量的5G網路晶片，克裡斯·米勒教授說：「汽車只是一個典型的例子，說明發送和接收更多資料的能力將如何在網路的“邊緣”設備、蜂窩網路本身以及龐大的資料中心中產生對計算能力的更多需求。2017年左右，隨著世界各地的電信公司開始與設備供應商簽訂建造5G網路的合同，華為處於領先地位，提供業內公認的品質高、價格有競爭力的設備。 華為似乎能夠在5G網路建設中發揮比其他公司更大的作用，超越瑞典的愛立信和芬蘭的諾基亞。愛立信和諾基亞也是其他僅有的手機基站設備生產商。」（《晶片戰爭：世界最關鍵技術的爭奪戰》克裡斯·米勒（2023），頁298）

我在拙文5G產業全球爭霸錄─美中經濟（30）中詳細解釋了什麼是5G：
（1）5G是第五代行動通訊系統，是4G的延伸。使用的高頻頻譜的28GHz及60GHz，比一般電信業使用低頻2.6GHz。
（2）傳輸速度高於4G 約40倍，而且「時延」（Delay）很低，能勝任無人駕駛汽車、商用無人機、工業物聯網、人工智慧、AR／VR、4K／8K超高畫質串流影音、雲端手遊等「即時」（Real-time,）應用。
（3）因為使用高頻訊號，繞過障礙物的能力較低，所以需增建5G基站，以提高5G訊號覆蓋率。
（4） 5G較省電的原因是其使用體積較小的氮化鎵（GaN）、砷化鎵（GaAs）的射頻（RF）天線和功率放大器，其電能效率較高。
（5）華為2018年，率先完成IMT-2020(5G)推進組第三階段NSA 5G核心網測試， 2019/4月推出P30 Pro手機，內含麒麟990 5G晶片。
（6） 高通2016年，發表全球首個驍龍X50基帶晶片，在2019年推出3款旗艦手機5G晶片（驍龍865/765/765G），預計在2020年量產出貨。
（7）大陸的5G滲透率將在2020年達30％，2024年將達75％。
（8）台灣在5G晶片、物聯網感測器、手機等終端，5G先進設備技術如5G Small Cell / 5G小型基地台在世界有一席之地。（另外，請看拙文6G太赫茲(THz)通訊技術─科技與智慧（14））
（9）聯發科在5G時代成功拓展移動生態系統，向國際標準組織3GPP提案並於2022/3月發布的Rel-17標準中納入5G NTN（即非地面網路NTN，Non-Terrestrial Networks）衛星網路技術，超越其他業者，提前掌握標準制訂話語權。專家認為，聯發科仍須具備衛星電話這方面產品能力，除了是為馬斯克星鏈計畫做準備，因手機未來可能就靠低軌衛星當作基地台，是聯發科與高通在中階手機市場的決勝點。（見全球首例 聯發科完成5G衛星手機連線測試）

艾利森教授的報告中說：「據美國五角大樓國防創新委員會稱，“中國5G 正在重演美國在 5G中發生的事情4G。”儘管在 5G 標準和晶片設計方面具有優勢，但美國的5G 基礎設施建設落後中國數年，中國5G時代平臺發展的先發優勢。在電信領域——作為骨幹的基礎設施移動通信——國防創新委員會簡明扼要總結：“中國有望在 5G重演什麼與美國在 4G方面發生過。” 如果成功，中國將擁有在具有顯著商業、智慧、和軍事應用。」（〈中美科技競爭〉第10頁）

並且說：「事實上，幾乎所有關鍵指標都支持中國將占主導地位的預測5G的未來。到 2020年底，中國擁有1.5 億 5G用戶美國600萬； 700,000 個 5G基站到美國的50,000 個； 460兆赫美國 70 MHz 的許可中頻帶頻譜；和 300 Mbps 5G平均速度達到美國的 60 Mbps。五種主要 5G 設備中提供者，兩個是中國人；零是美國人。在過去的二十年裡，中國國家冠軍華為市場份額從0%電信基礎設施成為世界領先的供應商5G 設備，擁有 28% 的市場份額（而前美國國家冠軍朗訊和摩托羅拉從 2000 年的 25% 跌至今天的0%)儘管特朗普政府努力，作為前國家安全委員會工作人員形容它，“幹掉華為”，這家科技巨頭仍然部署了超過 30 萬去年中國的5G基站。華為在中國失去了市場份額手機，但它成功剝離了子公司榮耀吞併華為國內市場份額，成長為前五中國的智能手機製造商，同時躲避美國的製裁。5G無線電接入網絡 (Radio Access Network ，RAN) 使用5G無線電 FDD 頻率為設備提供無線連接，以提供這些令人難以置信的應用。習近平主席去年提出，5G基礎設施是中國的重中之重1.4 萬億美元的新基建計劃，用於升級中國後疫情時期經濟。（〈中美科技競爭〉第10─11頁）

2022/6月，中國千兆（1000Mbps）光纖網路具備覆蓋超過5G4億戶家庭能力，已累計建成5G基地站185.4萬個。網民持續穩定增長，較去年12月新增1919萬，讓網路普及率提升1.4個百分點來到74.4％，農村網路普及率也提升1.2個百分點達到58.8％。（見大陸網民10.5億人 短影音成長最快速）

艾利森教授的報告中結論說：「中國已經在開拓前沿的 5G應用，包括智慧工廠系統、用於工業應用的數字映射（Digital twin），以及世界上第一個支持 5G 的遠程手術。 4G時代見證了 Apple iPhone、Google Android OS 和 Microsoft HoloLens 將用戶連接到技術生態系統，5G有望由提供無處不在的華為網絡主導連接小米智慧手機、騰訊智慧城市解決方案，以及百度自動駕駛出租車。」（〈中美科技競爭〉第13頁）

美國封殺華為的5G晶片後，華為要靠衛星通訊手機突圍，華為終端事業部CEO余承東透露，華為將在Mate50系列首發一項「向上捅破天」的新技術。其在華為商城的預約量於2022/9/4日突破200萬。外界猜測，余承東暗示的新技術，就能是衛星通訊技術，並且領先蘋果iPhone14搶先對外發表。（見華為新手機 傳搭載衛星通訊）

截至2022年7月，中國已許可的5G中低頻段頻譜資源共計770MHz，許可的中低頻段頻率資源總量位居世界前列，累計建成開通5G基站達196.8萬個。網絡基礎設施全面向IPv6演進升級，IPv6活躍用戶數達6.97億。中國移動通信實現從“3G突破”到“4G同步”再到“5G引領”的跨越，6G領域的願景需求研究、關鍵技術研發、國際交流合作加快。互聯網普及率從2012年的42.1%提高到2021年的73%，上網人數達10.32億人，移動電話用戶總數達16.43億戶，其中5G移動電話用戶達3.55億戶，約佔全球的四分之三。全國網絡零售市場規模連續9年居於世界首位。同時，電子商務交易額保持快速增長，由2012年的8萬億元增長至2021年的42.3萬億元，年均增長20.3%。電子商務、移動支付規模全球領先，網約車、網上外賣、數字文化、智慧旅游等市場規模不斷擴大。(見數字基礎設施實現跨越式發展 5G移動電話用戶約佔全球四分之三)

拉斯·耶格教授說：「今天的量子物理學家就像舞台上的魔術師，每晚都輕而易舉地把白兔從帽子里拉出來。但他們和觀眾一樣，對這些最初是如何進入帽子的了解甚少。我想帶你進入完全瘋狂、美妙和不可思議的量子世界．．．．而物理學家僅在最近才掌握量子糾纏現象。」（見《第二次量子革命：從糾纏到量子計算等超技術》，第xvii頁）

英國《金融時報》報導（見歐美科學家分享諾貝爾物理學獎）2022年諾貝爾物理學獎展示了：
「對量子糾纏之『糾纏狀態』的粒子進行考察和控制的潛力。當兩個粒子處於量子糾纏之「糾纏狀態」（用來表示量子鏈接的科學術語）時，一個粒子發生的事情對另一個無論相距多遠的粒子都會產生瞬時影響，直接駁斥了愛因斯坦當年將它不屑地稱為「鬼魅般的超距作用」。但是這三位諾貝爾獎得主用量子糾纏之糾纏狀態的光子（光粒子）進行了實驗，證實了早期量子理論家的預測─即量子糾纏現象終將被證明是真實存在─是正確的。
使用量子糾纏的意義在於，你可以將一個物體攜帶的訊息轉移到另一個地方，在那裡重構該物體。這種瞬時訊息傳輸經常被稱為「瞬間轉移」，不應該將其與《星際迷航》(Star Trek)等科幻作品中不切實際的瞬間轉移固態大物體的想法相混淆。
用糾纏光子進行的瞬間轉移實驗，已經通過中國與奧地利之間的7600公里衛星鏈路展示了量子加密通訊的可行性。也許最具變革性的應用將是量子計算，它為我們開啟了高效率、快速地進行複雜計算的途徑，「假以時日，實際應用可能包括更快地開發藥物和疫苗、提高電池效率、提高天氣預報的準確性以及通過量子加密來保護數據等，量子科技的一項早期應用是在蓬勃發展的密碼學領域，即構建數字代碼以確保安全通訊。如果有人截獲量子加密通訊加密的量子信號，量子糾纏就會消失，訊息隨之消失。」（見歐美科學家分享諾貝爾物理學獎）

另外，無數的科學家和政府都在期待著所謂的第二次量子革命。掀起第一次量子革命的推手之一就是雷射（激光）技術的發展，而雷射在今天也已經是許多日常電器的一部分。第二次量子革命影響範圍可能更加廣泛。最廣為人知的發展面向就是量子電腦，而它便是以量子糾纏的單元作為基礎。另一個例子是量子加密通訊和量子密碼學。使用量子糾纏的方法讓我們不只可以加密通訊管道，還可以確保雷射裝置與測量儀器的安全。（見愛因斯坦將感到雙倍不可思議）

所謂量子晶片就是將量子線路集成在基片上，進而承載量子資訊處理的功能。由於量子糾纏（Quantum entanglement)容易產生，並且對量子退相干（quantum decoherence)很穩健，可作為量子信息的資源。（見矽光子學三十年：個人觀點）借鑑於傳統計算機的發展歷程，如半導體量子晶片在量子退相干間和操控精度上一旦突破容錯量子計算的閾值，有望集成傳統半導體工業的現有成果，大大節省開發量子晶片成本。

而所謂量子科技就是如何操控個別原子、電子、光子甚至原子核等的量子退相干（Q及量子糾纏之行為。當前量子科技主要分為3方面：1）量子計算、2）量子加密通訊、及3）量子雷達。（詳細，請看拙文何謂量子晶片？美中「量子科技」爭霸錄─科技與智慧（8））

中國科學技術大學新聞網消息，中國科學技術大學潘建偉、苑震生等與北京清華大學馬雄峰、復旦大學周遊合作，使用光晶格中束縛的超冷原子，通過製備二維原子陣列、產生原子比特糾纏對、連接糾纏對的分布擴展方式製備了多原子糾纏態，並通過顯微學技術調控和觀測了其糾纏性質，向製備和測控大規模中性原子糾纏態邁出重要一步。
這項研究成果近日發表在國際權威學術期刊《物理評論快報》上，美國物理學會（Physics）以〈光晶格量子電腦的里程碑〉（Milestone for Optical-Lattice Quantum Computer）為題作了報導。
量子糾纏是量子計算的核心資源，量子計算的能力將隨糾纏比特數目的增長呈指數增長。因而，大規模糾纏態的製備、測量和相干操控是該研究領域的核心問題。在實現量子比特的眾多物理體系中，光晶格中的超冷原子比特具備良好的相干性、可擴展性和高精度的量子操控性，成為實現量子資訊處理的理想物理體系之一。（見量子糾纏新突破！ 大陸科學家奠定光晶格量子計算基礎）

艾利森教授的報告中說：「在量子科技資訊科學領域，美國長期以來一直被視為領先，但中國的國家推動提出了明顯的挑戰。中國有在量子加密通訊方面已經超越美國並迅速發展縮小了美國在量子計算方面的領先地位。」（〈中美科技競爭〉第4頁）

報告並給出下面兩個圖表：

艾利森教授的報告總結說：「在 2017 年的國會聽證會上，一位著名的美中問題專家簡潔地總結了美國量子資訊科學的衰落：“美國曾經是領導者……但缺乏資金，結構和體制問題，以及缺乏政府協調降低了必要的支持水準和一致性保持這一關鍵研究領域的能力。” 最近的舉措和增加的資金試圖糾正其中的一些缺點，但競爭還需要更多。與其他先進技術一樣，由於美國不壟斷量子科技，它必須與擁有更先進技術的日本等戰略盟友和夥伴合作量子加密通訊。白宮國家安全委員會負責技術與國家安全事務的協調員傑森·馬瑟尼警告說：“我們[在量子科技方面]的優勢是脆弱的。” （〈中美科技競爭〉第20頁）

我的拙文何謂量子晶片？美中「量子科技」爭霸錄─科技與智慧（8）在：1）量子計算、2）量子加密通訊、及3）量子雷達等3方面補充了美中量子科技競爭的一些細節：

（1）量子計算：
由於量子糾纏容易產生，並且對量子退相干很穩健，可作為量子信息的資源。（見矽光子學三十年：個人觀點）借鑑於傳統計算機的發展歷程，如半導體量子晶片在量子退相干間和操控精度上一旦突破容錯量子計算的閾值，有望集成傳統半導體工業的現有成果，發展量子晶片。
雖然全球的超級電腦由日、美、中三強鼎力（見拙文超級電腦世界爭霸戰的啟示錄─貿易戰（14）），但美國谷歌Google在2019/8月宣佈了重大突破，谷歌Google的Sycamore量子處理器花3分20秒就完成當前最快速超級電腦要花一萬年完成的運算，而實現量子至尊（quantum supremacy）─即證明可編程量子電腦可以解決一般電腦無法在任何可行時間內解決的問題，領先日、中。而2020年超級電腦冠軍的日本，在研發量子技術的費用僅中美的 1/3，在美中量子電腦的爭霸戰裡，日本已被邊緣化。
儘管谷歌Google此次量子計算佔了上風，但有分析指出，中國由十多年前開始投資量子力學研究和人才培養，以各種優惠政策，在美國、歐洲等地挖角，聘請了在當地留學的量子力學科學家。去年中國擁有的量子力學相關專利為492件，是排名第二的美國（248件）的約兩倍。（見突破量子電腦的技術奇點，人工智慧或將迎來全新時代）

EE Times歐洲2022/8/11報導，「“許多大型且資金充足的組織正在努力構建具有數万甚至數百萬量子位元的量子計算機，而今天，最大的計算機擁有大約 100 個量子比特，這些更大的計算機將能夠解決一類新的問題，並實施糾錯以幫助他們克服當今計算機的一些問題。」（見量子計算的現狀和下一步）

量子計算正在首次嘗試跳出實驗室進入現實應用的世界。最新的種種商業宣傳是否僅僅是引發泡沫的炒作？這些泡泡是否會等不到該領域真正落地的那天就破裂？投資者和部分研究人員是否應該對這場快速發展的技術革命投入高昂的熱情？Physics World 特約撰稿人菲利普·鮑爾（Philip Ball）調查了量子信息技術商業化的成功與隱患。（見量子計算產業化 「泡沫」 有多大？）

中國科學技術大學網站2023/10/11日消息，中國科學技術大學中國科學院量子資訊與量子科技創新研究院潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等組成的研究團隊與中國科學院上海微系統所、大陸國家平行電腦工程技術研究中心合作，成功構建了255個光子的量子計算原型機「九章三號」，再度刷新了光量子資訊的技術水準和量子計算優越性的世界紀錄。求解特定問題，比超算快一萬兆倍。
新華社報導，這項成果再度刷新光量子資訊技術世界紀錄，求解高斯玻色取樣數學問題比目前全球最快的超級電腦快一億億倍，在研製量子電腦之路上邁出重要一步。國際知名學術期刊《物理評論快報》發表該成果。根據公開發表的最優演算法，「九章三號」處理高斯玻色取樣的速度比上一代「九章二號」提升一百萬倍，「九章三號」1微秒可算出的最複雜樣本，當前全球最快的超級電腦「前沿」（Frontier）約需200億年。（見大陸「九章三號」量子計算原型機破世界紀錄：快一萬兆倍）

（2）量子加密通訊：
用糾纏光子進行的瞬間轉移實驗，已經通過中國與奧地利之間的7600公里衛星鏈路展示了量子通訊的可行性。量子技術的一項早期應用是在蓬勃發展的密碼學領域，即構建數字代碼以確保安全通訊。如果有人截獲加密的量子信號，量子糾纏就會消失，訊息隨之消失。（見歐美科學家分享諾貝爾物理學獎）

中國已擁有多項重大成果，諸如中國建造並交付使用的全球首顆量子科學實驗衛星─墨子號、世界首條量子保密通信幹線─京滬幹線，以及2020/9月，北京清華大學研發推出的量子通信樣機。（見量子通信重大進展！北京成功研製首台量子直接通信樣機）

2019/6中國科大潘建偉教授及其同事陳宇翱、徐飛虎等在國際上首次實驗實現全光量子中繼器的原理性驗證，為構建遠距離光纖量子網絡開闢了新途徑。該項工作成功驗證了「全光量子中繼器」的可行性，在原理上使得量子存儲器不再是搭建「量子中繼器」的必要條件，為實用化「量子中繼器」的研究開闢了新途徑。該成果將於國際學術權威期刊《自然·光子學》上在線發表。於是中國在衛星引起的糾纏方面屢創佳績，中國科學家並且在創紀錄的745英里（約1198公里）內實現了QKD（量子密鑰分發）。但有媒體文章報導：「美國內部評估100%確定量子通信是騙人的勾當，錢和人應該投入其他有真正意義的科研方向」（見量子通信和計算是中國學術管理的頭號誤區）

（3）量子雷達：
量子雷達是2008年美國麻省理工學院的塞斯·勞埃德教授首次提出了量子遠程探測系統模型。2012年美國羅賈斯特大學光學研究所的研究團隊聲稱研發出一種抗幹擾的量子雷達理論，這種雷達利用光子碰觸到目標後產生的量子態變換來偵測目標物，可以表徵量子「漲落變化」等微觀資訊，所以整個量子雷達靈敏度極高，雜訊基底極低，又幾乎不可能被電波幹擾，再加上能忽略工作頻段、雜波等，此種雷達探測第5代隱形戰機的範圍理論上可達數十倍。（見一文讀懂量子雷達）
2016/8中國「電科1」的「智慧感知技術重點實驗室」發布成功研製單光子檢測量子雷達系統獲得了百公里級探測威力（見陸製單光子量子雷達探測達100公里　高靈敏追蹤「隱身戰機剋星」），探測靈敏度極大提高，指標均達到預期效果，並且可以發現現役的第5代隱形戰機。（詳細，請看拙文美中第5代隱形戰機製造的爭霸錄─美中經濟（28））

5）半導體：
艾利森教授的報說：「 美國保持其在半導體領域的主導地位工業，它已經擁有了近半個世紀。但是中國的長達數十年的成為半導體強國的運動使它成為一個嚴肅的競爭對手，可能很快就會趕上兩個關鍵領域：半導體製造和晶片設計。」（〈中美科技競爭〉第4頁）

報告並說：「首先，在半導體製造方面，中國半導體製造能力的全球份額，在1990年高於美國不到1%，如今已超過美國15%，而美國的份額已經從37%下降到12%。半導體行業協會預計未來十年，中國將開發全球 40% 的新產能，成為全球最大的半導體製造商，擁有 24% 的市場份額。此外，中國半導體製造的全國冠軍， 中芯國際(SMIC)在過去十年中排名前五的代工廠，但去年突破N+1 7納米工藝意味著其先進製造能力現在可以與英特爾媲美。 第二，在晶片設計領域，華為的子公司海思半導體已成長為積體電路設計強國。 2020年成為首家闖入中國企業十大半導體公司，取代長期市場領導者。（〈中美科技競爭〉第22頁）

報告並結論說：「不可否認的現實是，中國有成為半導體的潛力領袖不能再打折； 而且，在目前的軌跡上，習主席很可能會實現中國2030成為半導體行業的頂級玩家。」（〈中美科技競爭〉第22頁）

目前最新的發展是，美國為了對抗中國半導體，籌組美、日、韓、台的Chip4晶片四方聯盟，造成世界一流半導體大廠台積電、三星、英特爾競爭白熱化。在美國總統拜登2022年簽署了《晶片和科學法案》後，美中半導體晶片戰正式開打。（詳見拙文美中晶片戰的現況與未來─深度政經分析（30））

台積電創辦人張忠謀2022/4/19日在美國智庫布魯金斯學會的訪談表示，台積電俄勒岡州工廠的25年經驗可明證：「在比較成本上，我們當時太天真，但在美國製造晶片的成本比台灣貴50%。」，雖多次安排美國和外籍人員，仍無法降低成本。美國晶片製造業缺乏所需要的人才庫，所以，在美國境內提高晶片產量是昂貴、浪費、徒勞無功之舉。（見張忠謀：美晶片製造比台貴50%，及裴洛西午宴內幕被挖出！張忠謀吐這句話 在場來賓嚇一大跳）

雖然張忠謀對美國本土晶片廠的看法悲觀，但據媒體2022/8/8日報導，台積電日前在Linkedin網站釋出美國廠位於亞利桑那州的5奈米半導體工廠FAB 21最新進度，日前已經舉行上樑典禮，預計在2024年量產，第1期將月產2萬片。（見神山好神！台積電120億美元要翻轉美亞利桑那　州長發文大讚，及台積電又被美國員工吐槽！ 「把我們當中學生看待，連每週在辦公室待多久都要管」 有三大文化很不OK）

美國於2022/8/9日出臺《晶片與科學法案》（Chips and Science Act），計畫於2022-2026年間，用527億美元補貼建設和更新晶圓廠，並禁止接受晶片法案補貼的公司在中國和其他特别關切國家的擴建某些關鍵晶片製造，及在中國大幅增產「先進制程」晶片，期限為10年；違反禁令或未能修正違規狀況的公司，可能需要全額退還聯邦補助款。（一周世界輿論聚焦：中美經濟呈現「脫鉤」趨勢的一周）

《晶片與科學法案》把製造鰭式場效應晶體管（FinFET）的28奈米製程列入被管制的「先進制程」，雖然鰭式場效應晶體管工藝是二維晶片向三維晶片以大幅提昇晶片算力和集成度的關鍵，但中芯國際已經能夠量產14奈米和12奈米的製程，並成功完成了7奈米（N+1 7納米工藝）製程的初步生產。所以美國的圍堵成效有待觀察。（見美國步步「圍」營製造中國「芯」困局）

關鍵是，美國祭出補貼半導體業的產業政策，是開美國市場經濟的倒車，走回計畫經濟並不能奏效的產業政策老路，在實體經濟大幅空心化及理工科（STEM）人才缺乏的背景下，美國半導體業發展的前景並不樂觀。（見制定產業政策後的美國會成為「晶片」強國嗎？）

美彭博社2022/8/12日報導，電子計算機輔助設計ECAD（ Electronic Computer-Aided Design）軟件用於開發國防衛星用途的半導體全柵場效應晶體管 （GAAFET，Gate All Around Field Effect Transistors），是開發速度更快、更節能、更耐輻射的半導體GAAFET之關鍵。而美國正在對支持先進半導體和渦輪機生產的ECAD軟件實施出口管制，以防止其“邪惡”的軍事和商業用途。（詳細，請看拙文中國工業及商業軟體極大落後美國的「迎頭趕上」之道─美中經濟（40），及美國將限制某些晶片技術的出口以減少“惡意”使用，頭條揭密》卡不住7nm 美斷供EDA能阻陸先進工藝國產化？）

因應美國管制先進半導體和渦輪機生產的ECAD軟件，中國將設立位於南京的ECAD創新中心，以集合中國國產晶片ECAD軟體公司（如上海合見工軟，華大九天、國微集團、芯華章、廣立微、概倫電子、芯和半導體）的優勢兵力打攻堅戰，避免內卷，同時加強人才的培養。（見因應美斷供「晶片之母」 南京建EDA創新中心打攻堅戰）

投行傑富瑞的分析師們表示，美國實際上禁止的英偉達（Nvidia）產品的最大客戶是雲服務提供商、互聯網和人工智慧公司。傑富瑞的分析師預測，這些大客戶將嘗試改用中國國產圖形處理單元(GPU)替代品，雖然可能不完全相容於業界廣泛使用的英偉達（Nvidia）CUDA（Compute Unified Device Architecture，統一計算架構），但中國自行開發功能齊全的ECAD軟件只是時間問題。因為美國的工具「複雜度和先進度高得令人難以置信，所以你不可能在一夜間複製它們，但只要有足夠的資金和聰明才智，你可以逐漸接近（目標）」。（見美國「卡脖子」將刺激中國晶片發展）

英國《金融時報》2022/8/17日報導，自新冠疫情爆發以來，半導體行業經歷了需求劇增和全球供應不足的局面，但現在突然面臨著一場突如其來的低迷。在存儲晶片、個人電腦處理器和其他一些半導體突然出現供應過剩之際，許多汽車和工業市場的製造商仍缺乏可靠的晶片供應。美國一些最大的晶片製造商因此被迫削減了數十億美元的計劃資本支出，而就在此時，美國政府剛剛通過了一項期待已久的《晶片與科學法案》，以大規模補貼國內晶片製造能力。VLSI Research資深首席執行官丹•哈奇森自上世紀80年代以來一直在分析晶片周期，他說這次轉變的速度和相互衝突的起作用的力量都是前所未有的。他說：「我從來沒有見過在同一個時刻，我們既庫存過剩又供應短缺。」
英特爾2022/7月宣布其最新一個季度的營收比預期下降了26億美元，降幅達15%。英偉達是全球最大的圖形處理器(GPU)製造商，其遊戲晶片的銷售較上一季度下降44%。最大的存儲晶片製造商之一美光科技的自由現金流最大的存儲晶片製造商之一美光科技的自由現金流─即從營運來的現金流量扣減維持現有營運所需的資本支出和稅金後之餘額─可能在未來3個月內變為負值。該公司最近幾個季度的平均現金流量為10億美元。中芯國際首席執行官表示，智慧手機和其他消費電子產品的需求已經放緩，一些公司甚至完全停止了訂單。一個月前，台積電表示，預計庫存修正將持續到明年年底。（見美國晶片製造商在疫情期繁榮過後突遇低迷）

在美國政府限制英偉達出售 NVIDIA A100及更先進的NVIDIA H100的GPU晶片給中國後，英偉達的執行長黃仁勳表示：「中國大陸目前有多達50家公司正在研究將與輝達產品競爭的技術。」、「我們必須推出符合監管規定的新晶片，一旦我們符合規定，我們就會回到中國」、及「我們盡力跟所有能開展業務的各方合作。另一方面，我們的國安很重要。我們的國家競爭力很重要。」（見黃仁勳：美還要十幾年才能晶片獨立 重申為中國開發合規產品）
通常， NVIDIA A100及更先進的NVIDIA H100是使用在訓練ChatGPT（GPT-3）這樣的大型語言模型( LLM )，它有82 G參數及150G標記（token），一般使用1,024 個 NVIDIA A100，其訓練所耗費的時間T（天）估計如下：
T ≈ (6 x N x D) / （1024 x 𝜏 ）
𝜏：是NVIDIA A100之float16 FLOPs 吞吐量
= 312 teraFLOPS = 312兆FLOPS = 3.12 x 10exp14 FLOPS
（按FLOPS = 每秒的浮點運算數）
N: 模型的參數之數目 = 8.2 x 10exp10 = 82 G參數 = 82 B參數
D: 模型的標記（token）數目 = 1.5 x 10exp11 = 150 B標記
計算結果：
T = (6 x 8.2 x 1010 x 1.5 x 1011) / （1024 x 3.12 x 1014 ）/（8.64 x 104秒/天 ）= 2.67 天。
此結果與比白皮書的培訓耗時13.4 天小了約 5 倍，卻是在正確的數量級。（見語言模型訓練的FLOPs微積分）
（按：單位的中英對譯:
billion B x10exp9 （美國，法國）十億，（英國，德國）萬億
giga G x 10exp9 十億 (國際單位制詞頭)
tera T x 10exp12 兆
peta P x 10exp15 拍(千兆)
exa E x 10exp18 艾(百萬兆) 百京
zetta Z x 10exp21 十垓
yotta Y x 10exp24 一秭）
而一個NVIDIA A100 晶片價值10,000 美元。（見認識價值 10,000 美元的 Nvidia 芯片，為 AI 競賽提供動力）最新的NVIDIA H100 若結合的技術創新，可加速大型語言模型( LLM )速度，比前一代的NVIDIA A100快上30倍，但一個NVIDIA H100價格超過40,000美元。(見科技Nvidia 的頂級 AI 芯片在 eBay 上的售價超過 40,000 美元)
英偉達為規避美國高階GPU出口管制，推出Nvidia A800，據媒體報導，其運行速度是 NVIDIA A100的 70%，符合美國出口標準（見Nvidia中國A800 GPU效能揭曉）
據路透社報導，目前華為的昇騰910B效能略遜於Nvidia A800，軟體生態也不如NVIDIA CUDA所以、採用昇騰910B的使用率尚不及Nvidia A800，但中國廠商擔憂美國晶片戰的風險，而部份採購昇騰910B。（見研調：陸強化AI晶片自主研發，高階發展料仍將受限）
大型語言模型( LLM )的研發、訓練、商轉可透過付費的雲端計算。（見Nvidia 通過 LLM 雲服務實現 AI 的更廣泛使用）所以付費的計算能力的使用是發展大型語言模型( LLM )的關鍵。

日經新聞報導，雖然中美高科技對立越來越尖銳，但美國企業無法忽視中國市場的巨大商機，中國也想要加速開發人工智慧之尖端半導體。2021年高通銷售額中國的佔比約為三分之二。因是為高通主要客戶的全球大型智慧手機企業中，除了韓國三星電子以外，都將中國作為主要生産基地。超微（AMD）和英特爾的中國業務佔比接近3成，美光科技也接近兩成。在歐洲企業中，恩智浦半導體為3成以上。在重慶於2022/7月舉行的中國西部國際投資貿易洽談會上，谷歌、亞馬遜、Meta（Facebook）等企業參展，展示了幫助中國企業向美國出口的服務，將有利中國企業與海外消費者相連。（見中國AI市場對美國企業充滿吸引力）

美國封殺華為的5G晶片後，華為要靠衛星通訊手機突圍，華為終端事業部CEO余承東透露，華為將在Mate50系列首發一項「向上捅破天」的新技術。其在華為商城的預約量於2022/9/4日突破200萬。外界猜測，余承東暗示的新技術，就能是衛星通訊技術，並且領先蘋果iPhone14搶先對外發表。（見華為新手機 傳搭載衛星通訊）
最近華為旗艦手機Mate 60系列手機暢銷。（見華為Mate 60 Pro開賣六週銷量達160萬支，預料長期缺貨）。
彭博新聞社將Mate 60手機拆解，發先它搭載了中芯國際在中國製造的新型麒麟 9000s 晶片，該處理器是首款採用中芯國際最先進的7奈米技術的處理器。由於中芯國際沒有獲得先進的EUV光刻機。中芯國際最先進的 7 奈米製程應該是所謂的N＋2製程。（見華為 Mate 60 Pro、7nm 背景、影響和反應，及拆解華為麒麟 9000S，網路爆料專家：相當 2020 年頂級水準）
針對華為Mate 60手機事件，媒體報導：「儘管遭到美國的科技制裁，今年8月，中國電信設備公司華為(Huawei)發佈了一款使用國內開發的先進晶片的手機，這令美國感到驚訝和沮喪。(一些比較明智的貿易觀察人士曾預測可能會發生這種情況。)」（見出口管制爲何傷害性不大？）

第三類半導體技術門檻高，供應鏈與市場由科銳（Cree）、意法半導體（ST）、英飛凌（Infineon）及羅姆（ROHM）等IDM廠主導，突破不易。但臺灣逐漸成形的產業鏈上下延伸合作／整合模式將是臺灣產業擴大發展機會。由於目前晶圓／磊晶是第三類半導體主要供應瓶頸，若能具備該生產能力則具發展優勢。（見第三代半導體仍是 IDM 廠主導，代工生存空間小，及臺灣半導體擴大發展）

輝達（Nvidia）2022/11/7宣布將在大陸推出一款新高階晶片Nvidia A800，顯示卡（GPU），其數據傳輸速率為每秒400 GB/秒，而規避美國半導體新規，將速率限制在每秒600 GB/秒以上。科林（Lam）表示作為數據中心平台的引擎來說，A800性能仍明顯下滑。另據英國《金融時報》指出，包括上海壁仞智能科技在內的大陸晶片設計公司為爭取繼續由台積電生產，已自動減低運算速度；阿里巴巴也進行晶片設計的調整，藉由降低處理速度以規避美國的制裁。（見輝達降規避禁令 售中國高階晶片）

據媒體報導：2023/2/28美國商務部公布了530億美元《晶片與科學法案》的半導體生產補貼申請程序細則（生產補貼約佔390億美元），目標是要在美國建立「尖端邏輯晶片」的製造產業鏈，目前合資格的主要是世界一流半導體大廠台積電、三星、英特爾，並要求任何成功申請者必須與華府簽訂協議，保證在10年內不會在「任何受關切的外國參與任何涉及半導體產能實質擴充的重要交易」。（見制華晶片法案細則出爐　拜登「一石幾鳥」的盤算）

6）生物技術─基因編輯技術：
艾利森教授的報告說：「美國擁有十家最有價值的生命科學公司中的七家，但中國正在整個生物技術研發領域展開激烈競爭中國研究人員縮小了美國在CRISPR基因方面的領先優勢，並在 CAR T-細胞治療中超越了它。」（〈中美科技競爭〉第4頁）

報告報說：「中國生物製藥的增長主要由仿製藥、生物類似藥、以及龐大的國內消費群、中國的創新能力也一直在增長：在過去十年中，它的數量增加了兩倍“創新分子”研發至800個，10%處於臨床階段 和 25% 正在海外接受試驗。 儘管顯美國開發的創新 mRNA [新冠（COVID-19)]疫苗更有效，但國藥集團和科興科技開發的冠狀病毒疫苗都得到了WHO委員會的認可緊急使用，在所有疫苗中，已被用於為全球最多的人接種疫苗。儘管如此，國際社會明確的支持美國[新冠（COVID-19)]疫苗。」（〈中美科技競爭〉第28頁）

我在拙文WHO所批准的七種新冠（COVID-19)疫苗─科技與智慧（25）中解釋過什麼是mRNA：

而所謂的生物技術之基因編輯技術則是1987年日本科學家在大腸桿菌的基因組發現有特別的規律序列，某一小段DNA會一直重複，重複片段之間又有相等長度的間隔(Spacer)，科學家將此序列稱為 CRISPR (clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats)。它是存在於細菌中的一種基因，該類基因組中含有曾經攻擊過該細菌的病毒的基因片段。細菌透過這些基因片段來偵測並抵抗相同病毒的攻擊，並摧毀其DNA。這類基因組是細菌免疫系統的關鍵組成部分。透過這些基因組，人類可以準確且有效地編輯生命體內的部分基因，也就是CRISPR/Cas9（一種切割 DNA 的酵素）基因編輯技術。

艾利森教授的報告總結說：「從今天的事實來看，美國仍然是無可爭議的生物技術領域的領導者，在創新方面具有顯著領先地位，其中七項十大最有價值的生命科學公司。但這多少誤導了大趨勢：自從中國將生物技術列為國家重點發展領域之一在“中國製造2025”下的發展，它已經看到了大量的投資，生物技術勞動力的改革和增長。《自然雜誌》最近的一篇文章總結如下，“中國的生命科學公司仍在創新……憑藉積極的政府支持、十億患者市場和積極的勞動力，他們可能會挑戰美國的霸權生物技術領域。” （〈中美科技競爭〉第29頁）

7）綠色能源：
美中綠色能源科技的比較，我曾寫了5篇文章：「石油時代」翻篇與「稀土時代」崛起的啟示錄─美中經濟（26）、什麼是「人造太陽」（可控核聚變（融合））─科技與智慧（17）、電動汽車世界爭霸啟示錄（I）─科技與智慧（1）、電動汽車世界爭霸啟示錄（II）─科技與智慧（32）、蔚來與特斯拉的電動汽車爭霸戰─科技與智慧（21）。雖然，解釋了各項專業科技的觀念術語，但缺乏艾利森教授的報告中的宏觀比較數據及圖表，所以下文把這些雖稍嫌過時，但仍有價值的數據與圖表原汁原味、不加評論的呈獻給讀者。

艾利森教授的報告說：「儘管美國一直是新綠色能源的主要發明者過去二十年的科技，今天的中國是世界第一這些技術的領先製造商、用戶和出口商，鞏固對綠色能源供應鏈的壟斷未來。（〈中美科技競爭〉第4頁）

「中國已經跑在美國和其他國家的前面，稱霸綠色能源供應鏈的關鍵環節，包括裝備製造、原材料和能源儲存。利用其作為世界工廠，中國現在是主要製造商生產可再生能源的設備。2000 年來自生產不到1%的太陽能電池板數量，中國現在供應了全球 70% 的太陽能電池板。 相比之下，美國的份額出現了驚人的逆轉，從 2000 年30%到今天不到 1%。世界十大風力發電機組中的四台生產商是中國人，控制著全球 40% 的市場，而 12%為美國控制。這些製造業優勢定位了中國作為最大的太陽能和風能生產商，擁有超過三個太陽能發電能力是美國的兩倍，風能發電能力是美國的兩倍。」（〈中美科技競爭〉第31頁）

「正如世界經濟論壇所承認的那樣，“向零排放的轉變能源生產和運輸意味著一組新的元素將成為在這些新要素中，中國幾乎壟斷了幾個太陽能電池板、電池和其他綠色能源技術所需的關鍵投入，包括化學鋰（佔全球產量的 50%）、多晶矽（60%）、稀土金屬(70%)、天然石墨 (70%)、鈷精煉 (80%) 和稀土精煉（90%）。而在中國國內缺乏資源的情況下，它已經在海外獲得了保障。中國公司擁有 14 家最大的公司中的 8 家剛果民主共和國鈷礦（佔 30%）全球產量和世界上最大的鋰儲量的 51% 的股份（與其他資產相結合，使中國成為最大的硬岩鋰佔全球產量的 50% 以上）。 與此同時，美國進口其 40% 的鋰、80% 的鈷和 100% 的石墨。美國可能需要 20 到 30 年才能在採購方面趕上中國綠色能源原材料。」（〈中美科技競爭〉第31─32頁）

「在儲能方面，彭博新能源展望預計中國控制80%的電池原料精煉，77%的電芯產能，60% 的電池組件製造。其評估表明“像寧德時代這樣的中國製造商，從無到有，在不到 10 年的時間裡世界領先”，而“美國”在2020年仍憔悴的停留在第六名的位置。”未來十年，近75%的新型鋰離子電池工廠將建在中國。作為世界上最大的氫生產商、中國和歐盟兩者都引領綠色氫能發展——兩人每年在研發上的花費總計 20 億美元，是其十倍以上能源部的每年撥款 1.5 億美元。這些優勢貫穿綠色能源供應的每一個環節在可預見的未來，中國將成為全球領導者。」（〈中美科技競爭〉第32頁）

「事實上，這可以從當今綠色能源技術的最佳例子中看出：電動汽車（EV）。中國已經成為最大的生產國和電動汽車市場，2020 年售出 130 萬輛電動汽車（超過 40%全球銷售額）與美國的 300,000 輛相比中國在電動汽車中的份額從 2013 年美國的 20% 增加到今天的 200%。到2028 年，美國每生產一輛電動汽車，中國將生產近六輛電動汽車。中國電動汽車充電站全國突破100萬座，2019 年以每天 1000 台的速度安裝，而美國僅安裝了 10萬座。中國公司比亞迪佔據了 90%電動巴士市場，為洛杉磯和新城等城市提供巴士York 認識到中國有望主導電動汽車的未來，拜登總統宣佈：“在目前的世界上之電動巴士和電動汽車供應的競爭上，我們遠遠落後於中國。”

雖然美國的優勢在於突破性創新，中國的優勢在工藝工程的規模化，正如前能源部長歐內斯特·莫尼茲（Ernest Moniz）部署綠色能源技術之際所說“幾十年來，美國已經顯示出無與倫比的培育能力能源創新。”在碳捕獲和封存 (CCS) 方面技術，美國擁有世界上一半以上的大型碳捕獲和封存 (CCS)設施和生產的碳捕獲和封存 (CCS)出版物最多。去年 12 月，美國初創公司 QuantumScape 展示鋰金屬電池更安全，更持久，可以增加電動汽車的續航里程超過80%，這是被麻省理工科技評論視為與 mRNA 新冠疫苗和「生成型已訓練變換模型 3 」（Generative Pre-trained Transformer 3，簡稱 GPT-3）一起的 2021年十大技術之成就。雖然中國現在是其最大的電動汽車市場，但特斯拉不可否認，它是美國創新生態系統的產物，也是美國政府高級能源研究機構的最高成就。」（〈中美科技競爭〉第33─34頁）

艾利森教授的報告最終總結說：「但在構建全球低碳經濟的努力中，不可否認的現實是，即使在中國擴大了煤炭產能和碳排放量排放，它仍是綠色能源最大的生產者、使用者，及綠色能源技術出口國，而美國、歐盟和其他國家將依賴中國綠色能源技術來轉型自己國家的綠色能源。」 （〈中美科技競爭〉第34頁）

中美博奕大戰略之中美尖端高科技爭霸的真相可以總結為下表：

請看「陳華夫專欄」─科技與智慧─系列文章：
（
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什麼是「耳機主動式」降噪？─科技智慧（2）
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智慧舒適的側睡治打鼾─科技與智慧（33）
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