過去幾年,台積電如火如荼投資AI,提昇競爭力,但過去幾年,台積電鮮少透露自己的AI佈局。
9月1日,台積電企業資訊技術副總經理暨資訊長林宏達首度在Semicon Taiwan國際半導體展的講台上,公開台積電如何打造自己的「AI大腦」。
一開場,他認為,雖然全世界正大規模建設AI資料中心,但對企業來說,其實才正開始大規模型用AI來解決問題。
因為,過去AI能提供的問答功能只是企業需求的一小部份,但是,在代理式AI出現後,AI模型已能提供推理、規劃、執行、測試、驗證、互動等功能,這些進展,讓AI開始能為企業提供價值。
而且,使用AI的成本在快速下降,「GPT-3.5 Turbo等級的模型知識能力,成本每年降為九分之一;GPT-4等級的博士級科學知識能力,其成本每年下降為四十分之一。」
接著,他將企業使用的AI分為兩大類,第一類是通用AI,能提高一般業務的生產力,像利用AI寫程式、提供客戶支援。
另一類是專業知識領域使用的AI,這是指把AI應用在處理企業累積的專業知識和核心能力上;又可再細分為領域知識AI和領域技能AI。
「領域AI則是企業得以差異化的地方,它提升員工的領域能力與領域知識,進而提高生產力,」他解釋。
台積電也用AI支援客戶,提供內部聊天機器人,為員工提供服務,或是用來管理工地安全。
但這只是入門。台積電把重點放在領域AI上,除了用在製造、營運、設備控制與問題改善上。同時,台積電還把 AI 用在優化標準作業程序(SOP)與內部知識數位化,有系統地擴散AI的能力。
他解釋,台積電持續打造新的模型,並持續觀察將AI模型應用在生產環境中帶來的效益,和在GPU上AI工作負載最佳化的程度。
台積電如何打造「AI大腦」?
他先談台積電如何利用AI管理領域專業技能。
他舉例,生產晶圓時,可以透過量測,取得晶圓上的樣本點,並使用AI產生的晶圓狀況圖;接著將這片晶圓的狀況圖與和最佳狀況的晶圓狀況圖比較,利用AI偵測兩者的變異與差異。如果兩張圖明顯不同,就可以設定讓AI發出警報,甚至進一步採取行動,停機、檢查並修復問題。
台積電也用AI來優化光罩的品質。他解釋,台積電用AI檢視光罩圖形;因為若光罩中有任何錯誤,可能會降低微影製程良率。透過AI,可協助修復並辨識這些光罩圖形,不僅提升光罩品質,也提升工程師的生產力。
台積電也將AI用於設計上,他舉例,就像一般人輸入關鍵字,讓AI生成圖片一樣,工程師只要對AI描述想建立的電路特性,AI就能輸出相對的電路設計。
他也談到台積電如何打造「AI大腦」來管理內部專業知識。
過去,終端設備上只能放入有限的知識和標準作業統程,但現在,可以把任何公司的各種SOP放入AI,提供24小時不中斷地支援。
台積電能把各式各樣的SOP和最佳做法,甚至各種筆記、論文、文件、影片都可以放進來,「這種大規模持續學習將協助打造公司的數位大腦。」
台積電的AI數位員工
台積電也在打造AI數位員工。過去,台積電設備出狀況的時候,是靠人類工程師第一時間趕到現場,排除狀況來提昇效能。
但未來,台積電的想法是,以後當設備出現異常訊號是,第一時間改為通知專家級的AI數位員工,「接著它會查詢領域知識AI中的資訊與知識庫,判斷是不是假警報,如果是假警報,AI會啟動流程,讓生產恢復正常。」
如果是真的出問題,AI專家員工會利用台積電累積的領域知識,先試著辨識問題,進一步推理,找到解決辦法,才向人類員工報告可能的解決辦法。
他看到,AI專家員工在企業裡有很多應用的機會,例如,打造AI交接專家,幫員工整理交班時該清楚交代的問題,把完整的資訊交給下一班員工;或打造AI良率分析師,深度追蹤影響良率的原因,或是生產線發出警報時進行群組通報。
「我們看到一個未來:大規模部署這些AI專家,員工能力與執行速度都能快速提升,因為他們能立即取得資訊,也能將任務委派給AI同事,多數人將成為AI團隊的主管,」林宏達解釋。
台積電建議企業值得運用AI的領域
他認為,未來AI在企業應用上還有三個值得追求目標:
第一個是讓AI和製造更深度結合。「我們開始看到,邊緣AI與設備結合,」如果設備商讓設備內的軟體,和製造系統裡的先進AI服務互動,將能把製造推到新的高度。
例如,為量測資料與設備影像建立AI模型後,就能讓AI模型主動檢測狀況並標記座標,即時指揮設備調整運作方式。這將讓晶圓廠用更高的速度控制設備,實現用AI驅動品質控制。
另一個機會則來自機器人。他解釋,雖然半導體產業產線已大量使用機器人,但未來,還可以利用機器人進行設備零件更換、清潔,或是材料的補充,還可以增加自主移動機器人的功能,提供巡檢等功能,「要在大規模情況下做到這些,我們需要建立中央機器人管理平台,而台積電正在建置這樣的平台。」
他透露,為了打造機器人平台,台積電在開發機器人應用時,已開始標準化機器人的管理與連結方式。同時,設計物流和包裝時,會考慮對機器人友善的方式;未來設計設備時,也會希望新設備能讓機器人更容易進行保養和材料補充。
第三個機會則是製造升級。他認為,導入AI之後,不管是節能、減少浪費,或開發真正環境友善的新材料替代方案,AI都能發揮功能。
在英特爾,如何讓AI大幅提昇晶圓廠的自動化程度,被英特爾設為極為重要的「射月計劃」,也是晶圓廠間競爭的關鍵,台積電同樣大力投資AI。可以預見,全面導入AI員工和機器人員工,正是台積電目前最重要的計劃之一。
(責任編輯:宋玟蒨)
天下總主筆陳良榕專欄。半導體狂熱、科技巨頭謀略的最犀利解讀
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