本篇是以下文章的超簡單濃縮版，減少專有名詞的使用，以及增加註解，希望能讓讀者較好消化吸收
談到晶片產業進程，最廣為人知的就是「摩爾定律」，談到晶片電晶體（註 1）的數量每 18 ~ 24 個月會增加一倍，提升處理器（註 2）的效能，在現今台積電已經做到 3 奈米的技術，而且還在不斷突破中，可見摩爾定律還未到達失效的地步。電晶體大小有其物理限制，但事實上除了藉由縮小電晶體之外，還可以利用 3D 堆疊電晶體的方法，利用相同大小的電晶體，提升單位面積電晶體密度，降低等效電晶體大小。
由此可見，摩爾定律還不到失效的地步，儘管趨緩，但業界還是能藉由新科技來增加電晶體的數量。那目前晶片產業到底面臨什麼樣其他的問題呢？
其中最為顯著的為 Dennard 縮放比例定律（Dennard’s Scaling）的失效
Dennard’s Scaling 的失效，意味著「處理器功耗」已經達到極限。其說明當電晶體愈做愈小，電容跟電壓都會變小（註 3），因此能耗會變小。而因為摩爾定律，我們有了更小的小電晶體來減少晶片的能量消耗，供我們加快晶片運作時脈（註 4）所需的額外能耗，進而提升晶片效能。而 Dennard’s Scaling 失效的原因就是：縮小電晶體晶體造成更大的漏電流（註 5），因此能耗無法有效減少，限制晶片運作的速度。
但晶片不會停滯於此因為有所謂系統單晶片（SoC）的發展
SoC 為 System on a Chip 的縮寫，顧名思義就是指：將一整個電腦系統「整合」在一片晶片上。你可以想像一台電腦的主機板相當的大，而 SoC 的技術能將這樣大的電腦變成一塊小晶片，進而降低能耗。而不單單只是這樣，SoC 在設計時也很有彈性，可以藉由不同的微架構（註 6），針對不同的應用去做優化，提升效能。也就是我們有了除了提升時脈的方法來提升效能，而同時可以維持功耗限制
日常生活中，無所不在的專業化 SoC
蘋果公司就是展現 SoC 科技的最佳例子，他們利用不同專業的 SoC 使用在不同的應用上，來最佳化效能，例如 iPhone 所使用的 A 系列晶片與神經網絡仿生引擎 (Bionic Engine) 整合，針對相機處理優化、Macbook/iPad 所共用的 M 系列晶片則整合多核心的處理器、繪圖晶片、記憶體等，提升效能來處理更複雜的軟體應用，Airpod 的 H1 晶片則針對音訊處理去做優化傳遞更棒的音質，以及 Apple Watch 的 S 系列晶片則能全天候偵測人體健康訊息。
又以特斯拉為例子，本來使用 Nvidia 設計的晶片來進行自動駕駛所需的運算以及訓練其背後的人工智慧模型，為了達到更好的效能，特斯拉在 2019 釋出了自行研發的自動駕駛晶片 HW3，以及在 2022 年更進一步推出訓練人工智慧模型的晶片－Dojo。可以發現以上兩者都是針對不同任務去設計的專業化晶片
臺灣正在「推動、創新、突破」整個晶片產業
台積電不斷突破半導體的極限，成為先進製程的佼佼者，我與一位資深的美國蘋果工程師曾聊過，他也提到這方面台積電至少領先世界 5 年。而除了台積電，台灣的聯發科則是少數能跟高通 （Qualcomm，美國高端手機晶片設計公司）競爭的 SoC 晶片設計公司，最後大家較少聽過的晶心科技（Andes Technology），這間公司就很有意思了，算是第一批進入 RISC-V 領域（註 7），以 RISC-V 為基礎來發展新的微架構，發展更低成本，更多元的架構給不同的 SoC 使用。這些公司囊括了晶片產業的製造、設計、架構的部分，在未來 SoC 變得日趨重要時，台灣將能成為不可或缺的要角。
註 1：電晶體為半導體元件，構成晶片的最小單位，可以想像他是一種開關，當給他電就是開，反之則關，這樣的特性可以設計電腦所需要的邏輯單元。而單位面積若能有越多的電晶體，能完成的事情則越複雜。
註 2：處理器為一個系統的運算單元，又常稱為 CPU (Central Processing Unit），而處理器越強大，通常能運行更複雜的軟體。
註 3：電容你可以想像成電池容量，東西小，容量當然就低，自然電晶體運作需要的能量就低，而電壓下降則單位時間內釋放的能量下降。兩者讓晶片的單位時間所消耗的能量下降。
註 4：時脈則是指處理器單位時間內能做多少次運算，譬如說時脈 4Ghz 代表一秒能執行 40 億次運算。
註 5：前面提到電晶體是一種開關，而漏電流就是當你關掉電晶體時，但由於體積過小，較難去控制開關的大小，造成「關不緊」的現象，產生漏電流，而漏電流會造成額外的能量消耗。
註 6：微架構由晶片架構師設計，通常利用圖形的方式來闡述系統中不同的單元該如何串連成為一個 SoC 晶片，同時在定義技術細節如位元數、頻寬、核心數等等
註 7：RISC-V 為一種新的免費電腦指令架構，以此指令集來設計能達到更低成本、省電的 SoC
