本課程為實體課程。分六次上課，每次上課 7:20pm-10pm。

隨著半導體科技的飛速成長，IC運算平台從 Bit 為主導的數位運算，進入
Neurons 所啟發的AI人工智慧運算，未來即將迎來Qubit 主導的量子計算。本課程預計用六周的週五晚間課程，讓學生對 Digital, AI 與 Quantum 此三大運算架構，與最新的技術發展，做鳥瞰式的介紹。

在Bit為主導的數位運算，將探討IC半導體的進展，如何推動運算與通訊的興起，並帶動資訊科技飛速成長，探討IC運算架構如何影響智慧型手機、5G/6G通訊、衛星通訊、超級電腦運算發展、AR/VR虛擬實境與Metaverse等領域的進展。並介紹世界半導體產業的現況與展望。

在 Neurons 所啟發的人工智慧運算上，探討現今的AI運算架構，與運算能
源效益的重要性。在AI運算架構上，有耗電高達兩、三千萬瓦的超級電腦，也有小到耗電僅數毫瓦的邊緣運算AI加速器，介紹不同的運算架構與設計考量。此外，隨著 Large-Scale Model 的出現， AI神經網路的參數規模，已經數億參數 (~100Mn) ，進展到千億參數，如 OpenAI GPT-3 (175Bn)，更可能有數十兆參數的 Brain-scale AI model模型出現。需要更龐大的算力，以及巨量的資料，帶來全新的難題。也探討為何在計算架構發展數十年後，有人說現今是 "A New Golden Age for Computer Architecture”。

此外，在Qubit主導的量子計算，雖仍在探索階段，但近年發展迅速。透過量子糾纏，量子演算法具有遠超傳統架構的計算潛力。目前已有相當多的量子運算架構研發中，包含超導體量子、離子陷阱、冷原子、光量子等等。目前世界上已有 127qubit量子電腦，且有數個計劃將在十年內推進到百萬量子位元，甚至有機會破解現有密碼系統，而引起關注。但是量子電腦也非僅有物理元件，也需要IC 進行輔助控制，與大量軟體控制。另外量子運算也開始出現計算架構的 Hardware/Software Stack，朝向成熟應用發展，值得關注。此外也論及量子通訊與量子衛星的發展。

數位運算、人工智慧與量子運算，三種運算模式並非互相取代，而是各擅勝場，相輔相成，勾勒未來運算風貌。而IC半導體，也將持續成為驅動三種運算平台的重要核心技術。目前正值三種運算架構的興起與融合的萌芽期，對技術內涵深入了解，將有助於掌握未來科技發展的潮流。