隨著半導體科技的飛速成長，IC運算平台呈現多元的風貌 : 從 Bit 為主導的數位運算，進入Neurons 所啟發的AI人工智慧運算，並有新興的運算架構蓄勢待發，像是Qubit 主導的量子 計算。本課程預計用九周的週五晚間課程 (第 1, 3, 5, 7, 9, 10, 13, 14, 15週)，讓學生對 Digital、 AI 與新興運算架構 (包含量子運算)，與半導體IC產業發展分析，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。

在 Neurons 所啟發的人工智慧運算上，從AI模型的演進，與現今的AI運算架構，討論AI的關鍵進展，並啟動Generative AI 的全新發展。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，與能源效益的重要性。此外，隨著 Large-Scale Model 的出現， AI神經網路的參數規模，已經由千萬等級的Alexnet ，進展到OpenAI GPT-4o 的上兆參數等級，可能朝向百兆參數的 Brain-scale AI model前進。在短短數年內，訓練AI模型的算力成長，高於IC摩爾定律萬倍以上，龐大算力與巨量資料，帶來全新的難題。而為了讓邊緣端AI使用，更有許多精煉蒸餾後的較小 LLM，並有邊緣端與雲端混合式AI的運算架構出現。除了帶來更多的半導體需求，也激發了更多具有創意的設計。也因此，在計算架構發展數十年後，有人說現今是 "A New Golden Age for Computer Architecture”，更可以說是 "A New Golden Age for AI and IC”

此外，新興的運算架構也令人矚目。其中最為積極的是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。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。量子電腦也非僅有物理元件，也需要IC 進行輔助控制，並開始出現計算架構的 Hardware/Software Stack，朝向成熟應用發展，值得關注。也將提及量子通訊與量子衛星的發展。

本課程也將介紹世界半導體產業的現況與展望。瞭解構成現今科技基礎的半導體IC運算科技，是如何演進，並形成全世界的生態體系，成為人類科技文明的重要基石。並探討運算科技與半導體產業如何互相影響而進展，以及對未來的演變的探討。

數位運算、人工智慧與新興運算架構(量子運算等) ，各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，也將持續成為驅動各種運算平台的重要核心技術。目前正值多元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。