城市主權 AI:從資料中心到邊緣的端到端架構

城市主權 AI:從資料中心到邊緣的端到端架構

主權AI對城市至關重要,因為它能強化和延伸智慧城市的發展成果,使城市在降低交通擁堵、加速應變速度、提高公共安全,以及實際節省能源和營運成本等面向,取得具體成效。當AI建構於具備低延遲、高可用性和明確治理架構的系統上,並將敏感資料和營運控制權維持在可信任的本地環境,即能更穩定以可量化地實現上述價值。

此一城市層面的轉變也呼應更宏觀的國家趨勢:越來越多國家正積極推動主權AI發展,以確保關鍵資料、基礎設施和模型治理皆掌握在本地。

這意味著在資料生成端就近進行即時推論,並結合集中式管理與協作機制,以支援模型更新、監控與回報。當此架構有效運作時,不僅可強化資料隱私與營運安全,也能協助城市從概念驗證走向可規模化的部署。

華碩透過兼具安全性與可擴展的解決方案實現此一架構,將AI能力由中心算力延伸到邊緣運算,並在真實城市場域中落地應用。

 

主權雲 vs. 公有雲

公有雲由大型雲端服務供應商營運,提供共享且隨需使用的運算資源。其具備快速部署與成本效益優勢,已成為許多數位工作負載擴展的主流模式。主權雲並非取代公有雲,而是針對在資料駐留、存取權限和可稽核性要求較高的工作負載所設計的部署模式。

在實務上,城市通常並行採用兩種模式,依據資料敏感性、合規性與營運風險選擇最適合的運作環境。在2025年第三季,全球雲端基礎設施服務支出達到1,026億美元;截至2025年前九個月,市場增長超過25%,預計全年營收將突破4,000億美元。

華碩和台智雲協助政府和企業建構主權AI能力,使其在確保安全性與高效能的同時,亦能維持在地治理與控制。其中關鍵推動力來自於AI Foundry Service (AFS),一套全棧式解決方案,整合高效能運算 (HPC) 基礎架構、最佳化軟體,以及原生雲端與地端AI的工具,加速AI應用的部署與營運落地。

 

算力與模型生命週期

為使主權AI有效應用於城市營運場景,需建立端到端的完整路徑,不僅支援部署,更涵蓋AI完整生命週期——從模型建置與訓練、驗證、部署、營運到持續更新。此路徑可依需求逐步演進:初期以雲端支撐服務擴展與部署;當進入高強度模型訓練階段,引入HPC資源;並進一步導入邊緣運算,以在資料生成處就近進行即時決策。

華碩集團旗下台智雲透過私有5G串接各層架構,使資料在低延遲需求下安全傳輸到邊緣端;當需要更多算力時,亦可回流到雲端和HPC進行彈性擴展。城市可從特定應用場景起步,並隨時間逐步擴展規模,同時在模型生命週期中維持對資料駐留、治理機制,以及模型版本與更新的完整掌握。

相較從零建置AI資料中心,此方案提供更快速的替代路徑。透過台智雲AFS POD一站式部署服務,我們整合GPU算力、儲存、高速網路、電力和散熱系統,以及資安防護等核心組件,使受監管與高資料敏感度的團隊能在專屬基礎設施上,進行訓練和推論,無需將資料上傳到公有雲環境。

此外,我們也提供MLOps(機器學習營運)工具,支援模型在正式環境的部署、監控和更新,並涵蓋推論應用、內部知識庫的對話和檢索、文件處理與資料擷取,以及AI助理(包括智慧客服)等多元場景。此平台使團隊能以最低開發門檻啟動專案,同時確保模型生命週期皆在治理之下運作,保留完整紀錄可供後續審查與管理。

 

衡量成果的關鍵指標:PUE、延遲度和營運成果

評估主權AI部署成效,可從基礎設施效率、即時效能與業務影響三大面向進行追蹤。

在基礎設施方面,以電力使用效率(Power Usage Effectiveness, PUE)作為能效指標,衡量資料中心總用電與IT設備(如GPU伺服器)用電的比例。在高密度GPU環境中,供電與散熱佔據主要營運成本來源,因此PUE不僅反映整體設施運作效率,也可評估如散熱、電力配電等非運算能源消耗是否受到有效控制。

在效能方面,應衡量端到端延遲和服務穩定性。延遲是資料傳輸與回傳結果所需的時間,也是決定是否將推動部署於接近資料生成處的關鍵因素之一。在此架構中,高速儲存與高速網路是降低延遲並確保系統穩定運作關鍵。

最後,應追蹤營運成果,包含平台部署和擴展所需時間、GPU和儲存資源利用率,以及日常作業流程中的可量化改善。這些改善可體現在模型導企業系統後的實際效益,如診斷處理吞吐量提升,以及輸出結果的一致性與穩定性提升。

對華碩而言,核心目標是將上述指標轉化為可重複、可規模化的交付能力:結合華碩基礎設施與台智雲的部署與營運能力,打造具治理機制的 AI Factory,使其可於數週內快速上線,並在明確資安與合規框架下運行,隨需求成長持續擴展。此模式協助客戶加速從試驗邁向量產,降低營運風險與總持有成本(Total Cost of Ownership, TCO),並確保敏感資料與推論工作流程持續掌握在客戶自身控制之下。

 

智慧城市與智慧醫療實際案例

以下案例說明,當低延遲連線、受治理算力與完整運作的模型生命週期,在營運環境中整合時,主權AI如何轉化為具體實際效益。

台南展示主權AI城市架構中,從建置算力到部署的完整路徑。模型在台灣國網中心TWCC進行訓練,而推論則部署在市府自有的機房中。這類型「雲端訓練、地端推論」的混合式部署,結合集中式算力與本地算力,在確保低延遲與資料可控性的同時,實現彈性部署。無人機和道路監視器也能透過5G傳輸即時影像,支援近即時的電腦視覺分析,使城市治理能更即時且高效率地決策。

該平台支援城市智慧營運中心,涵蓋194個路口的即時交通管理,影像辨識準確率最高達98%,整體車流改善幅度達95%。此外,台南也部署超過4,000支智慧停車柱,累積減少約993公噸碳排放,展現智慧城市基礎設施在效率與永續治理上的綜合效益。

在醫療領域,台智雲協助長庚醫院於院內環境建置AI推論雲平台,實現醫療資料與運算能力皆能在院內完成的部署模式。院方已導入多個AI模型和基於大型語言模型(LLM)的臨床輔助系統,應用於醫學影像工作流程,包括X光、超音波和心臟監測,並整合既有影像系統,讓臨床人員能在原有流程中即時獲得決策支援。同時,該平台也延伸到更廣泛的臨床應用,例如骨質疏鬆風險篩檢、心臟收縮功能評估,以及急診影像的關鍵徵象偵測,協助醫療團隊更快速識別高風險個案。在整體架構上,所有敏感病患資料皆維持於院內環境處理,確保資料主權與臨床隱私安全。

 

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