過去在評估國家發展水準的傳統指標中,國內生產總值(GDP)、人均收入和教育程度等一直是主要引用來源。在今日,衡量一個國家現代化程度除了 GDP等經濟指標外,也常用能源消耗、人均電腦數量、網路普及率來看一個社會是否進入高度現代化。然而隨著智慧型手機、雲端運算、電動車、再生綠能等高科技融入日常生活後,這些衡量方式已逐漸無法即時反映社會數位化與電動化的程度。尋找更有代表性的「物理性指標」來分析人類文明在智慧化與行動力上的演進,在即將邁入具身智慧(embodied intelligence)的現代社會時更是迫切需要的。
磁鐵是宏觀世界的量子集體行為,也是人類最早所使用的的一個量子器件,而晶片與量子位元則含有無數資訊,可說是微觀的量子現象的現代科技極致表現。如果說人類現代文明是一個巨大的機器,磁鐵代表「行動力」,是所有能量轉換器關鍵元件,支撐著運動、動力與行動力;晶片則代表「思考力」,承載計算、記憶與智慧化的功能,這兩種都是現代化社會中不可或缺的重要元素,但卻長期被數據分析家所忽略。本文提出一個新穎想法:利用「人均晶片消費量」與「人均磁鐵消費量」來分別代表智慧化與行動化的最新指標。晶片就是大腦,而磁鐵則是四肢與心臟的動力來源,利用兩者的使用程度評估,正好成為衡量一個國家或社會智慧與行動力的最佳新指標 。
數位智商:人均晶片的內涵
從微處理器誕生,到今日 AI 加速器與智慧手機中晶片無所不在。晶片就像所有電子元件的「矽腦」:一支智慧手機約有數百到上千顆晶片:處理器、記憶體、電源管理、感測器晶片等。一台電動車更是需要數千顆晶片,從動力控制到自駕系統,無一不是晶片的舞台。
晶片消耗量與「數位智慧密度」幾乎成正比。根據半導體產業協會(SIA)統計,2024 年全球晶片銷售額達 6,305 億美元,預計2025年市場將成長11.2%至7,010億美元[2],這個數字比起 1990 年代翻了數倍,顯示人類社會對「矽腦」的依賴度越來越深。「人均晶片」衡量的是一個國家的數位化、智慧化水準,充分反映了資訊處理與物件連接能力。沒有晶片,現代文明的思想機能立刻受阻,一切現代運作只能暫時停止。
物理體能:人均磁鐵的意義
如果說晶片是大腦,那磁鐵就是肌肉與關節,甚至是整個軀體的動力,尤其是稀土磁鐵(釹鐵硼 NdFeB)更是肌肉男神海克力斯,是現代馬達與能量轉換器中的大力士,無人可以取代。
沒有釹鐵硼磁鐵,現代設備的能量轉換不會如此有效[3],一輛特斯拉電動車內至少需要 2–3 公斤的稀土磁體。綠能的重要主角之一,一座大型海上風機用到數百公斤稀土磁鐵。通信設備中,從基地台到耳機,都需要各種軟磁與硬磁材料。釹鐵硼永磁體是現代動力轉換的核心,其使用密度更直接反映了一個經濟體的自動化程度。
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根據美國地質調查局(USGS)2025年1月公佈資料顯示,2024 年全球稀土總產量約39萬噸 [4],是所有「行動力」的基礎。沒有磁鐵,智慧社會就完全停止行動。
圖一: (A)全球磁鐵的市場銷量量成長趨勢。(B)全球的半導體市場銷售量成長趨勢。然而半導體市場包括所有相關產品而非晶片本身,如果磁鐵市場也含括相關產品,估計兩者總市場銷售量可能差距不大。資料來源如圖中所示單位。
現代化的社會對半導體與磁鐵的需求快速上升,圖一(A)僅為磁鐵的市場銷售量,如果含入磁鐵衍生產品的市場量,可能與圖一(B)的半導體衍生產品不見得差距太多。
雙指標的協同糾纏效應
一個嶄新的度量方式:利用「人均晶片消費量」代表「智慧算力密度」,而「人均磁鐵消費量」來代表「機器行動密度」以及能量有效轉換的效率,更同時減少能源的需求。這兩個數據結合起來,可以真正反映一個社會的現代化程度,晶片與磁鐵的完美組合,才是具身智慧體成功的保證。
─智慧製造是兩者高度糾纏的典型體現,智慧城市建設同樣如此。交通信號燈的智慧控制系統(晶片)需要與電動汽車(磁鐵)、智慧電網(磁鐵)協同工作;智慧建築管理系統(晶片)需要與電梯(磁鐵)與供暖、通風和空調系統(Heating, Ventilation, and Air Conditioning,HVAC)(磁鐵)無縫集成。這些應用都要求數位世界與物理世界的高度融合。
─智慧數據中心更是兩者的完美結合,高速計算的GPU與CPU(晶片),需要有足夠的能量與動力(磁鐵)供應,是數位世界與物理世界完美結合才能完成,逐漸成熟的具身智慧體更是晶片與磁鐵缺一不可。
圖二: 全球的磁鐵與半導體銷售量的區域分佈圖,(A) 世界各大洲磁鐵消費量比較表 (B) 各大洲半導體產品消費量比較表。
如圖二,全球各洲的磁鐵與半導體銷售量,正足以反映區域性科技發展的差異性與地緣政治的衝突來源。
重新定義現代性指標
GDP長期佔據衡量國家發展水準的主導地位,然而這種以經濟總量為核心的評估方式已逐漸顯現其局限性與落後性,一個GDP領先的國家,未必在技術創新和產業升級方面同樣領先。「人均磁鐵」與「人均晶片」這兩個新興指標提供了評估現代國家競爭力的全新視角。值得注意的是,GDP總量領先的國家並不必然在這兩個新興指標上同樣領先。以中國為例,雖然已成為全球最大的半導體消費市場和磁鐵生產國,但人均指標仍顯著落後於發達國家。這種差距揭示了單純經濟總量指標的局限性,同時也指明了分析現代化社會的未來發展的方向的困境。以上的數據比較,學術上並不嚴謹,但本文也僅是希望拋磚引玉,讓真正的數據分析專家能夠據此更深入研究。
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戰略資源的現實衝擊
今年4月,中國對7種稀土與高性能磁鐵管制出口後,全球汽車的供應鏈立即受到巨大壓力。這事件顯示了磁鐵的戰略重要性,可以說沒有稀土磁鐵,就沒有電動車市場的未來。同樣地,晶片在智慧設備中的核心地位也是不言而喻。NVIDIA Blackwell Ultra AI Factory 平台提升了 AI 推理能力,內中使用的最新型晶片已是戰略物質。可以沒有先進晶片,就沒有現代智慧社會。
目前晶片主控在美國,而磁鐵則掌握在中果手中,兩者的競合也影響到世界的運轉,局勢會如何發展,仍有待觀察,但是希望最後是走向多贏的局面。
未來社會的具象化呈現
當前快速發展的各種智慧設備,無人機、機器狗、無人艇,乃至人形機器人與具身智慧體,都是晶片(智慧腦)與磁鐵(軀體動力)糾纏協同的完美體現。以無人機為例,其飛行控制系統依賴高性能晶片進行即時資料處理和決策,而四個旋翼的精密電機則依靠強力磁鐵提供升力和機動性。這種頭腦與軀體的完美配合,使得無人機能夠在複雜環境中自主導航和執行任務。在未來的具身智能社會中,晶片處理導航和避障演算法,磁鐵驅動推進系統和操縱機構。
量子具身智慧——智慧與力量的終極共舞
量子AI人形機器人社會逐漸從科幻走向現實,在可預見的未來景象中,晶片是機器人的「大腦」,承載著人工智慧演算法的運行與決策;磁鐵則是機器人的「軀體動力」,通過精密馬達將數位指令轉化為流暢的物理動作。AI像一個規劃者,而機器人只是一個莽夫,但具身智慧體就是一個有頭腦的行動派,不僅僅能夠做更多的事情,而且自主學習和進化方式也會有很大的變化。
然而一個沒有晶片的社會或許只是「笨」一點,但是一個沒有磁鐵的社會將完全失去行動與生存能力,電動汽車無法行駛,風力發電機停止轉動,機器人癱瘓在地,連最簡單的家電都無法正常工作。這種晶片與磁鐵深度糾纏的狀態,充分表現晶片與磁鐵是同等重要,推動現代化社會過程中缺一不可。
晶片與磁鐵的文明座標
未來國家的競爭力,將越來越取決於在「數位智商」和「物理動能」兩個維度上的平衡發展。只有同時擁有強大的晶片產業和先進的磁鐵技術,才能在智慧時代佔據領先地位。
GDP 或能源消耗量字有時容易受短期波動影響,而晶片與磁鐵的雙指標則有與實際應用掛鈎而無法虛報的效果。在智慧行動的時代裡,晶片代表智慧,磁鐵代表行動,兩者合起來,就是現代化的真實度量。
不同國家在這兩個指標上呈現出明顯不同的特徵,也形成了各具特色的發展模式:
─高晶片-高磁鐵型:德國、日本、韓國等國家在兩個指標上都保持領先。德國在工業機器人和汽車電子領域的優勢,日本在精密製造和半導體材料方面的專長,韓國在半導體存儲和消費電子方面的地位,都使這些國家成為全面現代化的典範。
─高晶片-中磁鐵型:美國在晶片領域(特別是設計和軟體)具有絕對優勢,但在磁鐵相關製造業方面相對較弱。這種不平衡促使美國近年來大力推動"再工業化"和製造業回流。
─高晶片-低磁鐵型:台灣就是代表性國家,台積電的晶片生產掌握住全球命脈,但是磁鐵及其衍生產品幾乎完全仰賴進口,在關稅戰爭中,磁鐵的缺乏已引起許多動力供應廠商的困擾。
─中晶片-高磁鐵型:中國在磁鐵生產和應用方面具有顯著優勢,全球約85-90%的高性能釹鐵硼磁體產自中國。同時在電動汽車、風力發電等磁鐵密集型領域發展迅速。但在高端晶片領域仍處於追趕階段。
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這種格局也反映在地緣政治競爭中。中美貿易戰中,美國通過限制高端晶片出口來遏制中國發展,而中國則以稀土磁鐵出口管制作為反制手段。這場「晶片與磁鐵的博弈」,突顯了兩者的重要戰略地位。
人均晶片=社會的智力密度,人均磁鐵=社會的動力密度,這兩者的相對高低,比GDP更能反映一個社會的『文明座標』。如果用晶片/磁鐵雙指標,世界會呈現什麼樣子?哪些國家會掉隊?哪些會領先?本文嘗試以晶片(智慧)為縱軸,而以磁鐵(行動)為橫軸的新視野地圖,來審視 21 世紀的現代國家技術示意圖(圖三),會發現明確的代表各國文明現代化程度與科技發展的定位,或許也代表進入具身智慧體的現代化過程的轉換速度? 這樣的示意分析雖然不夠精準,但也顯示大國的經濟總量雖大,但也由於GDP過大而使得慣性太大,在快速變化的現代化過程可能反而不如小而美的國家容易同時發展晶片(智慧)與磁鐵(軀體動力),這或許也是這個新的雙指標分析所帶來的另一種好處。
晶片不足,社會雖然有軀體結構,卻缺乏大腦。
磁鐵不足,社會雖然有大腦,卻缺乏四肢。
唯有兩者兼備,現代智慧社會才能真正有智慧的四處走動起來。
隨著數位化轉型和SDGS綠色轉型的快速推進,晶片(數位智商, digital IQ)與磁鐵(物理體能, Physical PQ)這兩個指標的重要性將進一步突顯。在不久的將來,「人均晶片消費量」與「人均磁鐵消費量」會像今天的 GDP 與經濟成長率一樣,成為衡量現代國家文明發展差距的重要指標。
圖三: 全球數位智商與物理體能分布象限示意圖。領導者象限是磁鐵PQ與數位IQ均優,追隨者象限仍在起步中,實踐家象限是世界工廠,提供所有物質需求,思想者象限以產生晶片創意與製造為主。圓形大小則示意表示GDP總量大小。
未來發展趨勢與挑戰
傳統的現代化指標,如 GDP 或能源消耗,雖然能反映經濟活動的總量,卻愈來愈難捕捉一個社會「智慧」與「行動」的真實脈動。本文提出「人均晶片」與「人均磁鐵」這兩個新穎的物理性指標,目前因為缺乏嚴謹的數據分析,並非嚴格的學術定義,而是一種思想實驗:嘗試用「數位智商 (IQ)」與「物理體能 (PQ)」的雙軸視角,重新審視 21 世紀的文明發展座標。
當我們把世界擺上「晶片–磁鐵」的坐標圖時,美國、中國、德國、日本、韓國與台灣等國的不同落點,映照出地緣政治與產業分工的深層邏輯。這種視角能啟發我們重新思考:在 AI、電動化與智慧製造全面加速的時代,一個國家的競爭力究竟要靠什麼來衡量未來發展?
未來社會的競爭力,取決於一個國家能否同時培育強大的晶片「數位智商IQ」和堅實的磁鐵「物理體能PQ」。唯有讓智慧與力量共舞,演算法與動作同步,我們才能真正出現人機隨時糾纏、智慧無處不在的美好未來。在這個未來現代化社會中,晶片與磁鐵不再是各自獨立的技術元件,而是構成量子具身智慧體的整個社會基礎設施的共生體。真正的科技進步從來不是單一技術的突飛猛進,而是多種技術糾纏融合成的有機體。雖然這樣的前景仍帶有未來學色彩,但作為思想實驗,它有助於我們重新想像現代化進程的核心驅動力,唯有清楚認識到這一點,我們才能迎接超越AI時代,而充滿無限可能的量子具身智慧體的新時代。
本文我僅以「晶片」與「磁鐵」作為智慧與行動的雙指標,嘗試重繪新文明的座標。但進一步思考,未來的具身智慧社會恐怕還需要第三個維度:能源。只有當「人均能源」的結構由石化轉向綠能,智慧與行動才具備永續的基礎。於是,「晶片–磁鐵–能源」這三元指標,或許才是描繪未來現代化社會的完整坐標系統,篇幅所限,這只能留待未來進一步談討了。