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摩爾定律放緩　靠啥提升AI晶片運算力？

作者 : 黃燁鋒，EE Times China
2021-07-26

對於電子科技革命的即將終結的說法，一般認為即是指摩爾定律的終結——摩爾定律一旦無法延續，也就意味著資訊技術的整棟大樓建造都將出現停滯，那麼第三次科技革命也就正式結束了。這種聲音似乎是從十多年前就有的，但這波革命始終也沒有結束。AI技術本質上仍然是第三次科技革命的延續……

人工智慧(AI)的技術發展，被很多人形容為第四次科技革命。前三次科技革命，分別是蒸汽、電氣、資訊技術(電子科技)革命。彷彿這“第四次”有很多種說辭，比如有人說第四次科技革命是生物技術革命，還有人說是量子技術革命。但既然AI也是第四次科技革命之一的候選技術，而且作為資訊技術的組成部分，卻又獨立於資訊技術，即表示它有獨到之處。

電子科技革命的即將終結，一般認為即是指摩爾定律的終結——摩爾定律一旦無法延續，也就意味著資訊技術的整棟大樓建造都將出現停滯，那麼第三次科技革命也就正式結束了。這種聲音似乎是從十多年前就有，但這波革命始終也沒有結束。

AI技術本質上仍然是第三次科技革命的延續，它的發展也依託於幾十年來半導體科技的進步。這些年出現了不少專門的AI晶片——而且市場參與者相眾多。當某一個類別的技術發展到出現一種專門的處理器為之服務的程度，那麼這個領域自然就不可小覷，就像當年GPU出現專門為圖形運算服務一樣。

所以AI晶片被形容為CPU、GPU之後的第三大類電腦處理器。AI專用處理器的出現，很大程度上也是因為摩爾定律的發展進入緩慢期：電晶體的尺寸縮減速度，已經無法滿足需求，所以就必須有某種專用架構(DSA)出現，以快速提升晶片效率，也才有了專門的AI晶片。

另一方面，摩爾定律的延緩也成為AI晶片發展的桎梏。在摩爾定律和登納德縮放比例定律(Dennard Scaling)發展的前期，電晶體製程進步為晶片帶來了相當大的助益，那是「happy scaling down」的時代——CPU、GPU都是這個時代受益，不過Dennard Scaling早在45nm時期就失效了。

AI晶片作為第三大類處理器，在這波發展中沒有趕上happy scaling down的好時機。與此同時，AI應用對運算力的需求越來越貪婪。今年WAIC晶片論壇圓桌討論環節，燧原科技創始人暨CEO趙立東說：「現在訓練的GPT-3模型有1750億參數，接近人腦神經元數量，我以為這是最大的模型了，要千張Nvidia的GPU卡才能做。談到AI運算力需求、模型大小的問題，說最大模型超過萬億參數，又是10倍。」

英特爾(Intel)研究院副總裁、中國研究院院長宋繼強說：「前兩年用GPU訓練一個大規模的深度學習模型，其碳排放量相當於5台美式車整個生命週期產生的碳排量。」這也說明了AI運算力需求的貪婪，以及提供運算力的AI晶片不夠高效。

不過作為產業的底層驅動力，半導體製造技術仍源源不斷地為AI發展提供推力。本文將討論WAIC晶片論壇上聽到，針對這個問題的一些前瞻性解決方案——有些已經實現，有些則可能有待時代驗證。

XPU、摩爾定律和異質整合

「電腦產業中的貝爾定律，是說能效每提高1,000倍，就會衍生出一種新的運算形態。」中科院院士劉明在論壇上說，「若每瓦功耗只能支撐1KOPS的運算，當時的這種運算形態是超算；到了智慧型手機時代，能效就提高到每瓦1TOPS；未來的智慧終端我們要達到每瓦1POPS。 這對IC提出了非常高的要求，如果依然沿著CMOS這條路去走，當然可以，但會比較艱辛。」

針對性能和效率提升，除了尺寸微縮，半導體產業比較常見的思路是電晶體結構、晶片結構、材料等方面的最佳化，以及處理架構的革新。

(1)AI晶片本身其實就是對處理器架構的革新，從運算架構的層面來看，針對不同的應用方向造不同架構的處理器是常規，更專用的處理器能促成效率和性能的成倍增長，而不需要依賴於電晶體尺寸的微縮。比如GPU、神經網路處理器(NPU，即AI處理器)，乃至更專用的ASIC出現，都是這類思路。

CPU、GPU、NPU、FPGA等不同類型的晶片各司其職，Intel這兩年一直在推行所謂的「XPU」策略就是用不同類型的處理器去做不同的事情，「整合起來各取所需，用組合拳會好過用一種武器去解決所有問題。」宋繼強說。Intel的晶片產品就涵蓋了幾個大類，Core CPU、Xe GPU，以及透過收購獲得的AI晶片Habana等。

另外針對不同類型的晶片，可能還有更具體的最佳化方案。如當代CPU普遍加入AVX512指令，本質上是特別針對深度學習做加強。「專用」的不一定是處理器，也可以是處理器內的某些特定單元，甚至固定功能單元，就好像GPU中加入專用的光線追蹤單元一樣，這是當代處理器普遍都在做的一件事。

(2)從電晶體、晶片結構層面來看，電晶體的尺寸現在仍然在縮減過程中，只不過縮減幅度相比過去變小了——而且為緩解電晶體性能的下降，需要有各種不同的技術來輔助尺寸變小。比如說在22nm節點之後，電晶體變為FinFET結構，在3nm之後，電晶體即將演變為Gate All Around FET結構。最終會演化為互補FET (CFET)，其本質都是電晶體本身充分利用Z軸，來實現微縮性能的提升。

劉明認為，「除了基礎元件的變革，IC現在的發展還是比較多元化，包括新材料的引進、元件結構革新，也包括微影技術。長期賴以微縮的基本手段，現在也在發生巨大的變化，特別是未來3D的異質整合。這些多元技術的協同發展，都為晶片整體性能提升帶來了很好的增益。」

他並指出，「從電晶體級、到晶圓級，再到晶片堆疊、引線接合(lead bonding)，精準度從毫米向奈米演進，互連密度大大提升。」從晶圓/裸晶的層面來看，則是眾所周知的朝more than moore’s law這樣的路線發展，比如把兩片裸晶疊起來。現在很熱門的chiplet技術就是比較典型的並不依賴於傳統電晶體尺寸微縮，來彈性擴展性能的方案。

台積電和Intel這兩年都在大推將不同類型的裸晶，異質整合的技術。2.5D封裝方案典型如台積電的CoWoS，Intel的EMIB，而在3D堆疊上，Intel的Core LakeField晶片就是用3D Foveros方案，將不同的裸晶疊在一起，甚至可以實現兩片運算裸晶的堆疊、互連。

之前的文章也提到過AMD剛發佈的3D V-Cache，將CPU的L3 cache裸晶疊在運算裸晶上方，將處理器的L3 cache大小增大至192MB，對儲存敏感延遲應用的性能提升。相比Intel，台積電這項技術的獨特之處在於裸晶間是以混合接合(hybrid bonding)的方式互連，而不是micro-bump，做到更小的打線間距，以及晶片之間數十倍通訊性能和效率提升。

這些方案也不直接依賴傳統的電晶體微縮方案。這裡實際上還有一個方面，即新材料的導入專家們沒有在論壇上多說，本文也略過不談。

1,000倍的性能提升

劉明談到，當電晶體微縮的空間沒有那麼大的時候，產業界傾向於採用新的策略來評價技術——「PPACt」——即Powe r(功耗)、Performance (性能)、Cost/Area-Time (成本/面積-時間)。t指的具體是time-to-market，理論上應該也屬於成本的一部分。

電晶體微縮方案失效以後，「多元化的技術變革，依然會讓IC性能得到進一步的提升。」劉明說，「根據預測，這些技術即使不再做尺寸微縮，也會讓IC的晶片性能做到500~1,000倍的提升，到2035年實現Zetta Flops的系統性能水準。且超算的發展還可以一如既往地前進；單裸晶儲存容量變得越來越大，IC依然會為產業發展提供基礎。」

500~1,000倍的預測來自DARPA，感覺有些過於樂觀。因為其中的不少技術存在比較大的邊際遞減效應，而且有更實際的工程問題待解決，比如運算裸晶疊層的散熱問題——即便業界對於這類工程問題的探討也始終在持續。

不過1,000倍的性能提升，的確說明摩爾定律的終結並不能代表第三次科技革命的終結，而且還有相當大的發展空間。尤其本文談的主要是AI晶片，而不是更具通用性的CPU。

矽光、記憶體內運算和神經型態運算

在非傳統發展路線上(以上內容都屬於半導體製造的常規思路)，WAIC晶片論壇上宋繼強和劉明都提到了一些頗具代表性的技術方向(雖然這可能與他們自己的業務方向或研究方向有很大的關係)。這些技術可能尚未大規模推廣，或者仍在商業化的極早期。

(1)近記憶體運算和記憶體內運算：處理器性能和效率如今面臨的瓶頸，很大程度並不在單純的運算階段，而在資料傳輸和儲存方面——這也是共識。所以提升資料的傳輸和存取效率，可能是提升整體系統性能時，一個非常靠譜的思路。

這兩年市場上的處理器產品用「近記憶體運算」(near-memory computing)思路的，應該不在少數。所謂的近記憶體運算，就是讓儲存(如cache、memory)單元更靠近運算單元。CPU的多層cache結構(L1、L2、L3)，以及電腦處理器cache、記憶體、硬碟這種多層儲存結構是常規。而「近記憶體運算」主要在於究竟有多「近」，cache記憶體有利於隱藏當代電腦架構中延遲和頻寬的局限性。

這兩年在近記憶體運算方面比較有代表性的，一是AMD——比如前文提到3D V-cache增大處理器的cache容量，還有其GPU不僅在裸晶內導入了Infinity Cache這種類似L3 cache的結構，也更早應用了HBM2記憶體方案。這些實踐都表明，儲存方面的革新的確能帶來性能的提升。

另外一個例子則是Graphcore的IPU處理器：IPU的特點之一是在裸晶內堆了相當多的cache資源，cache容量遠大於一般的GPU和AI晶片——也就避免了頻繁的訪問外部儲存資源的操作，極大提升頻寬、降低延遲和功耗。

近記憶體運算的本質仍然是馮紐曼架構(Von Neumann architecture)的延續。「在做處理的過程中，多層級的儲存結構，資料的搬運不僅僅在處理和儲存之間，還在不同的儲存層級之間。這樣頻繁的資料搬運帶來了頻寬延遲、功耗的問題。也就有了我們經常說的運算體系內的儲存牆的問題。」劉明說。

構建非馮(non-von Neumann)架構，把傳統的、以運算為中心的馮氏架構，變換一種新的運算範式。把部分運算力下推到儲存。這便是記憶體內運算(in-memory computing)的概念。

記憶體內運算的就現在看來還是比較新，也有稱其為「存算一體」。通常理解為在記憶體中嵌入演算法，儲存單元本身就有運算能力，理論上消除資料存取的延遲和功耗。記憶體內運算這個概念似乎這在資料爆炸時代格外醒目，畢竟可極大減少海量資料的移動操作。

其實記憶體內運算的概念都還沒有非常明確的定義。現階段它可能的內涵至少涉及到在儲記憶體內部，部分執行資料處理工作；主要應用於神經網路(因為非常契合神經網路的工作方式)，以及這類晶片具體的工作方法上，可能更傾向於神經型態運算(neuromorphic computing)。

對於AI晶片而言，記憶體內運算的確是很好的思路。一般的GPU和AI晶片執行AI負載時，有比較頻繁的資料存取操作，這對性能和功耗都有影響。不過記憶體內運算的具體實施方案，在市場上也是五花八門，早期比較具有代表性的Mythic導入了一種矩陣乘的儲存架構，用40nm嵌入式NOR，在儲記憶體內部執行運算，不過替換掉了數位週邊電路，改用類比的方式。在陣列內部進行模擬運算。這家公司之前得到過美國國防部的資金支援。

劉明列舉了近記憶體運算和記憶體內運算兩種方案的例子。其中，近記憶體運算的這個方案應該和AMD的3D V-cache比較類似，把儲存裸晶和運算裸晶疊起來。

劉明指出，「這是我們最近的一個工作，採用hybrid bonding的技術，與矽通孔(TSV)做比較，hybrid bonding功耗是0.8pJ/bit，而TSV是4pJ/bit。延遲方面，hybrid bonding只有0.5ns，而TSV方案是3ns。」台積電在3D堆疊方面的領先優勢其實也體現在hybrid bonding混合鍵合上，前文也提到了它具備更高的互連密度和效率。

另外這套方案還將DRAM刷新頻率提高了一倍，從64ms提高至128ms，以降低功耗。「應對刷新率變慢出現拖尾bit，我們引入RRAM TCAM索引這些tail bits」劉明說。

記憶體內運算方面，「傳統運算是用布林邏輯，一個4位元的乘法需要用到幾百個電晶體，這個過程中需要進行資料來回的移動。記憶體內運算是利用單一元件的歐姆定律來完成一次乘法，然後利用基爾霍夫定律完成列的累加。」劉明表示，「這對於今天深度學習的矩陣乘非常有利。它是原位的運算和儲存，沒有資料搬運。」這是記憶體內運算的常規思路。

「無論是基於SRAM，還是基於新型記憶體，相比近記憶體運算都有明顯優勢，」劉明認為。下圖是記憶體內運算和近記憶體運算，精準度、能效等方面的對比，記憶體內運算架構對於低精準度運算有價值。

下圖則總結了業內主要的一些記憶體內運算研究，在精確度和能效方面的對應關係。劉明表示，「需要高精確度、高運算力的情況下，近記憶體運算目前還是有優勢。不過記憶體內運算是更新的技術，這幾年的進步也非常快。」

去年阿里達摩院發佈2020年十大科技趨勢中，有一個就是存算一體突破AI算力瓶頸。不過記憶體內運算面臨的商用挑戰也一點都不小。記憶體內運算的通常思路都是類比電路的運算方式，這對記憶體、運算單元設計都需要做工程上的考量。與此同時這樣的晶片究竟由誰來造也是個問題：是記憶體廠商，還是數文書處理器廠商？(三星推過記憶體內運算晶片，三星、Intel垂直整合型企業似乎很適合做記憶體內運算…)

(2)神經型態運算：神經型態運算和記憶體內運算一樣，也是新興技術的熱門話題，這項技術有時也叫作compute in memory，可以認為它是記憶體內運算的某種發展方向。神經型態和一般神經網路AI晶片的差異是，這種結構更偏「類人腦」。

進行神經型態研究的企業現在也逐漸變得多起來，劉明也提到了AI晶片「最終的理想是在結構層次模仿腦，元件層次逼近腦，功能層次超越人腦」的「類腦運算」。Intel是比較早關注神經型態運算研究的企業之一。

傳說中的Intel Loihi就是比較典型存算一體的架構，「這片裸晶裡面包含128個小核心，每個核心用於模擬1,024個神經元的運算結構。」宋繼強說，「這樣一塊晶片大概可以類比13萬個神經元。我們做到的是把768個晶片再連起來，構成接近1億神經元的系統，讓學術界的夥伴去試用。」

「它和深度學習加速器相比，沒有任何浮點運算——就像人腦裡面沒有乘加器。所以其學習和訓練方法是採用一種名為spike neutral network的路線，功耗很低，也可以訓練出做視覺辨識、語言辨識和其他種類的模型。」宋繼強認為，不採用同步時脈，「刺激的時候就是一個非同步電動勢，只有工作部分耗電，功耗是現在深度學習加速晶片的千分之一。」

「而且未來我們可以對不同區域做劃分，比如這兒是視覺區、那兒是語言區、那兒是觸覺區，同時進行多模態訓練，互相之間產生關聯。這是現在的深度學習模型無法比擬的。」宋繼強說。這種神經型態運算晶片，似乎也是Intel在XPU方向上探索不同架構運算的方向之一。

(2)微型化矽光：這個技術方向可能在層級上更偏高了一些，不再晶片架構層級，不過仍然值得一提。去年Intel在Labs Day上特別談到了自己在矽光(Silicon Photonics)的一些技術進展。其實矽光技術在連接資料中心的交換機方面，已有應用了，發出資料時，連接埠處會有個收發器把電訊號轉為光訊號，透過光纖來傳輸資料，另一端光訊號再轉為電訊號。不過傳統的光收發器成本都比較高，內部元件數量大，尺寸也就比較大。

Intel在整合化的矽光(IIIV族monolithic的光學整合化方案)方面應該是商業化走在比較前列的，就是把光和電子相關的組成部分高度整合到晶片上，用IC製造技術。未來的光通訊不只是資料中心機架到機架之間，也可以下沉到板級——就跟現在傳統的電I/O一樣。電互連的主要問題是功耗太大，也就是所謂的I/O功耗牆，這是這類微型化矽光元件存在的重要價值。

這其中存在的技術挑戰還是比較多，如做資料的光訊號調變的調變器調變器，據說Intel的技術使其實現了1,000倍的縮小；還有在接收端需要有個探測器(detector)轉換光訊號，用所謂的全矽微環(micro-ring)結構，實現矽對光的檢測能力；波分複用技術實現頻寬倍增，以及把矽光和CMOS晶片做整合等。

Intel認為，把矽光模組與運算資源整合，就能打破必須帶更多I/O接腳做更大尺寸處理器的這種趨勢。矽光能夠實現的是更低的功耗、更大的頻寬、更小的接腳數量和尺寸。在跨處理器、跨伺服器節點之間的資料互動上，這類技術還是頗具前景，Intel此前說目標是實現每根光纖1Tbps的速率，並且能效在1pJ/bit，最遠距離1km，這在非本地傳輸上是很理想的數字。

還有軟體…

除了AI晶片本身，從整個生態的角度，包括AI感知到運算的整個鏈條上的其他組成部分，都有促成性能和效率提升的餘地。比如這兩年Nvidia從軟體層面，針對AI運算的中間層、庫做了大量最佳化。相同的底層硬體，透過軟體最佳化就能實現幾倍的性能提升。

宋繼強說，「我們發現軟體最佳化與否，在同一個硬體上可以達到百倍的性能差距。」這其中的餘量還是比較大。

在AI開發生態上，雖然Nvidia是最具發言權的；但從戰略角度來看，像Intel這種研發CPU、GPU、FPGA、ASIC，甚至還有神經型態運算處理器的企業而言，不同處理器統一開發生態可能更具前瞻性。Intel有個稱oneAPI的軟體平台，用一套API實現不同硬體性能埠的對接。這類策略對廠商的軟體框架構建能力是非常大的考驗——也極大程度關乎底層晶片的執行效率。

在摩爾定律放緩、電晶體尺寸微縮變慢甚至不縮小的前提下，處理器架構革新、異質整合與2.5D/3D封裝技術依然可以達成1,000倍的性能提升；而一些新的技術方向，包括近記憶體運算、記憶體內運算和微型矽光，能夠在資料訪存、傳輸方面產生新的價值；神經型態運算這種類腦運算方式，是實現AI運算的目標；軟體層面的最佳化，也能夠帶動AI性能的成倍增長。所以即便摩爾定律嚴重放緩，AI晶片的性能、效率提升在上面提到的這麼多方案加持下，終將在未來很長一段時間內持續飛越。這第三(四)次科技革命恐怕還很難停歇。

資料來源：https://www.eettaiwan.com/20210726nt61-ai-computing/?fbclid=IwAR3BaorLm9rL2s1ff6cNkL6Z7dK8Q96XulQPzuMQ_Yky9H_EmLsBpjBOsWg

母語者比較不會用英文溝通?

Wut...?

★★★★★★★★★★★★

When it comes to communicating in English with an international audience, native speakers don’t always do so well.

若要以「英語」與國際聽眾進行交流，母語者未必能與非母語者進行有效地溝通。

Sometimes, such inability to accommodate non-native speakers can lead to substantial financial losses for multinational companies.

有時，無法考量非母語者的溝通需求，可能會使跨國公司蒙受巨大的經濟損失。

★★★★★★★★★★★★

《ＮＰＲ》報導：

Picture this: A group of nonnative English speakers is in a room. There are people from Germany, Singapore, South Korea, Nigeria and France. They're having a great time speaking to each other in English, and communication is smooth.

•picture(v.) 想像，設想
•have a great time doing sth 做某事很開心
•smooth 順利的，流暢的

想像一下：一群母語非英語的人同在一個房間裡。有來自德國、新加坡、韓國、奈及利亞以及法國的人。他們開心地以英語交談，而整體的溝通也相當流暢。

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And then an American walks into the room. The American speaks quickly, using esoteric jargon ("let's take a holistic approach") and sports idioms ("you hit it out of the park!"). And the conversation trickles to a halt.

•esoteric 極不尋常的；只有少數人（尤指內行）才懂的；限於小圈子的
•jargon 行話，行業術語
•a holistic approach 全面性的方法 ; 完整取向、全方位取向
•sports idioms 體育相關的成語，慣用語
•trickle to a halt 遂逐漸停止
•trickle 從…向下滴（或淌）

*hit/knock the ball out of the park 字面上的意思是「把球打出棒球場」，慣用語的意思則是「某事做的非常好，令人驚艷」。

結果，有個美國人走進房間。這位美國人說話很快，使用少數人才懂的的術語（「讓我們採用整全的方式」）以及與體育相關的成語（「你把球打出了公園！*」）。整場談話遂逐漸停止。

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Decades of research shows that when a native English speaker enters a conversation among nonnative speakers, understanding goes down. Global communication specialist Heather Hansen tells us that's because the native speaker doesn't know how to do what nonnative speakers do naturally: speak in ways that are accessible to everyone, using simple words and phrases.

•communication specialist 溝通專家
•accessible 可以理解的；易懂的

數十年的研究表明，當母語為英語的人參與非母語者之間的談話時，理解力會下降。全球溝通專家 Heather Hansen 告訴我們，這是因為母語者無法自然地以非母語者的方式來溝通：以大家都能接受的方式交談——使用簡單的詞彙與片語。

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And yet, as Hansen points out, this more accessible way of speaking is often called "bad English." There are whole industries devoted to "correcting" English that doesn't sound like it came from a native British or American speaker. …It turns out that these definitions of "good" and "bad" English may be counterproductive if our goal is to communicate as effectively as possible.

•point sth out 指出
•turn out …地發生（或發展）；結果是（尤指出乎意料的結果）
•counterproductive 産生相反效果的；産生相反作用的；事與願違的，適得其反的

惟正如 Hansen 所指出，這種所謂更容易理解的說話方式，通常被稱為「破英語」。也有行業致力於「糾正」那些聽起來不像英國或美國母語者的英語。⋯⋯事實證明，如果我們的目標是盡可能地有效交流，那麼這些對「好」英語與「壞」英語的定義可能會適得其反。

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A balance needs to be struck. There is also a clear difference between helping students improve their English in a classroom and being overly judgmental in a business meeting (or on the Internet ><).

就我個人而言，我認為在這種情況下需探求一個平衡點。在課堂上幫助他人提高英語能力，以及在國際商務會議（或網路上）中過於苛刻，這兩者顯然有極大的區別。

However, if the goal is to communicate effectively with an international audience, native speakers could be more accommodating. At least, that's the view taken by the articles below.

但以下文章認為，若母語者的目標是有效地溝通，那麼在以英語與國際聽眾交流時，母語者應表現得更加隨和。

*accommodating 樂於助人的；與人方便的；通融的

完整ＮＰＲ報導：https://n.pr/3y6g9IM

ＢＢＣ相關報導：https://bbc.in/3h5MkCy

★★★★★★★★★★★★

圖片出處: https://bit.ly/3x2lr7X

【#拜登就職演說全文】★中英版本★
資料來源：美國白宮新聞稿
This is America’s day. This is democracy’s day.

A day of history and hope. Of renewal and resolve.

Through a crucible for the ages America has been tested anew and America has risen to the challenge.

Today, we celebrate the triumph not of a candidate, but of a cause, the cause of democracy.

The will of the people has been heard and the will of the people has been heeded.

We have learned again that democracy is precious.

Democracy is fragile.

And at this hour, my friends, democracy has prevailed.

So now, on this hallowed ground where just days ago violence sought to shake this Capitol’s very foundation, we come together as one nation, under God, indivisible, to carry out the peaceful transfer of power as we have for more than two centuries.

We look ahead in our uniquely American way – restless, bold, optimistic – and set our sights on the nation we know we can be and we must be.

I thank my predecessors of both parties for their presence here.

I thank them from the bottom of my heart.

You know the resilience of our Constitution and the strength of our nation.

As does President Carter, who I spoke to last night but who cannot be with us today, but whom we salute for his lifetime of service.

I have just taken the sacred oath each of these patriots took — an oath first sworn by George Washington.

But the American story depends not on any one of us, not on some of us, but on all of us.

On “We the People” who seek a more perfect Union.

This is a great nation and we are a good people.

Over the centuries through storm and strife, in peace and in war, we have come so far. But we still have far to go.

We will press forward with speed and urgency, for we have much to do in this winter of peril and possibility.

Much to repair.

Much to restore.

Much to heal.

Much to build.

And much to gain.

Few periods in our nation’s history have been more challenging or difficult than the one we’re in now.

A once-in-a-century virus silently stalks the country.

It’s taken as many lives in one year as America lost in all of World War II.

Millions of jobs have been lost.

Hundreds of thousands of businesses closed.

A cry for racial justice some 400 years in the making moves us. The dream of justice for all will be deferred no longer.

A cry for survival comes from the planet itself. A cry that can’t be any more desperate or any more clear.

And now, a rise in political extremism, white supremacy, domestic terrorism that we must confront and we will defeat.

To overcome these challenges – to restore the soul and to secure the future of America – requires more than words.

It requires that most elusive of things in a democracy:

Unity.

Unity.

In another January in Washington, on New Year’s Day 1863, Abraham Lincoln signed the Emancipation Proclamation.

When he put pen to paper, the President said, “If my name ever goes down into history it will be for this act and my whole soul is in it.”

My whole soul is in it.

Today, on this January day, my whole soul is in this:

Bringing America together.

Uniting our people.

And uniting our nation.

I ask every American to join me in this cause.

Uniting to fight the common foes we face:

Anger, resentment, hatred.

Extremism, lawlessness, violence.

Disease, joblessness, hopelessness.

With unity we can do great things. Important things.

We can right wrongs.

We can put people to work in good jobs.

We can teach our children in safe schools.

We can overcome this deadly virus.

We can reward work, rebuild the middle class, and make health care
secure for all.

We can deliver racial justice.

We can make America, once again, the leading force for good in the world.

I know speaking of unity can sound to some like a foolish fantasy.

I know the forces that divide us are deep and they are real.

But I also know they are not new.

Our history has been a constant struggle between the American ideal that we are all created equal and the harsh, ugly reality that racism, nativism, fear, and demonization have long torn us apart.

The battle is perennial.

Victory is never assured.

Through the Civil War, the Great Depression, World War, 9/11, through struggle, sacrifice, and setbacks, our “better angels” have always prevailed.

In each of these moments, enough of us came together to carry all of us forward.

And, we can do so now.

History, faith, and reason show the way, the way of unity.

We can see each other not as adversaries but as neighbors.

We can treat each other with dignity and respect.

We can join forces, stop the shouting, and lower the temperature.

For without unity, there is no peace, only bitterness and fury.

No progress, only exhausting outrage.

No nation, only a state of chaos.

This is our historic moment of crisis and challenge, and unity is the path forward.

And, we must meet this moment as the United States of America.

If we do that, I guarantee you, we will not fail.

We have never, ever, ever failed in America when we have acted together.

And so today, at this time and in this place, let us start afresh.

All of us.

Let us listen to one another.

Hear one another.
See one another.

Show respect to one another.

Politics need not be a raging fire destroying everything in its path.

Every disagreement doesn’t have to be a cause for total war.

And, we must reject a culture in which facts themselves are manipulated and even manufactured.

My fellow Americans, we have to be different than this.

America has to be better than this.

And, I believe America is better than this.

Just look around.

Here we stand, in the shadow of a Capitol dome that was completed amid the Civil War, when the Union itself hung in the balance.

Yet we endured and we prevailed.

Here we stand looking out to the great Mall where Dr. King spoke of his dream.

Here we stand, where 108 years ago at another inaugural, thousands of protestors tried to block brave women from marching for the right to vote.

Today, we mark the swearing-in of the first woman in American history elected to national office – Vice President Kamala Harris.

Don’t tell me things can’t change.

Here we stand across the Potomac from Arlington National Cemetery, where heroes who gave the last full measure of devotion rest in eternal peace.

And here we stand, just days after a riotous mob thought they could use violence to silence the will of the people, to stop the work of our democracy, and to drive us from this sacred ground.

That did not happen.

It will never happen.

Not today.

Not tomorrow.

Not ever.

To all those who supported our campaign I am humbled by the faith you have placed in us.

To all those who did not support us, let me say this: Hear me out as we move forward. Take a measure of me and my heart.

And if you still disagree, so be it.

That’s democracy. That’s America. The right to dissent peaceably, within the guardrails of our Republic, is perhaps our nation’s greatest strength.

Yet hear me clearly: Disagreement must not lead to disunion.

And I pledge this to you: I will be a President for all Americans.

I will fight as hard for those who did not support me as for those who did.

Many centuries ago, Saint Augustine, a saint of my church, wrote that a people was a multitude defined by the common objects of their love.

What are the common objects we love that define us as Americans?

I think I know.

Opportunity.

Security.

Liberty.

Dignity.

Respect.

Honor.

And, yes, the truth.

Recent weeks and months have taught us a painful lesson.

There is truth and there are lies.

Lies told for power and for profit.

And each of us has a duty and responsibility, as citizens, as Americans, and especially as leaders – leaders who have pledged to honor our Constitution and protect our nation — to defend the truth and to defeat the lies.

I understand that many Americans view the future with some fear and trepidation.

I understand they worry about their jobs, about taking care of their families, about what comes next.

I get it.

But the answer is not to turn inward, to retreat into competing factions, distrusting those who don’t look like you do, or worship the way you do, or don’t get their news from the same sources you do.

We must end this uncivil war that pits red against blue, rural versus urban, conservative versus liberal.

We can do this if we open our souls instead of hardening our hearts.

If we show a little tolerance and humility.

If we’re willing to stand in the other person’s shoes just for a moment.
Because here is the thing about life: There is no accounting for what fate will deal you.

There are some days when we need a hand.

There are other days when we’re called on to lend one.

That is how we must be with one another.

And, if we are this way, our country will be stronger, more prosperous, more ready for the future.

My fellow Americans, in the work ahead of us, we will need each other.

We will need all our strength to persevere through this dark winter.

We are entering what may well be the toughest and deadliest period of the virus.

We must set aside the politics and finally face this pandemic as one nation.

I promise you this: as the Bible says weeping may endure for a night but joy cometh in the morning.

We will get through this, together

The world is watching today.

So here is my message to those beyond our borders: America has been tested and we have come out stronger for it.

We will repair our alliances and engage with the world once again.

Not to meet yesterday’s challenges, but today’s and tomorrow’s.

We will lead not merely by the example of our power but by the power of our example.

We will be a strong and trusted partner for peace, progress, and security.

We have been through so much in this nation.

And, in my first act as President, I would like to ask you to join me in a moment of silent prayer to remember all those we lost this past year to the pandemic.

To those 400,000 fellow Americans – mothers and fathers, husbands and wives, sons and daughters, friends, neighbors, and co-workers.

We will honor them by becoming the people and nation we know we can and should be.

Let us say a silent prayer for those who lost their lives, for those they left behind, and for our country.

Amen.

This is a time of testing.

We face an attack on democracy and on truth.

A raging virus.

Growing inequity.

The sting of systemic racism.

A climate in crisis.

America’s role in the world.

Any one of these would be enough to challenge us in profound ways.

But the fact is we face them all at once, presenting this nation with the gravest of responsibilities.

Now we must step up.

All of us.

It is a time for boldness, for there is so much to do.

And, this is certain.

We will be judged, you and I, for how we resolve the cascading crises of our era.

Will we rise to the occasion?

Will we master this rare and difficult hour?

Will we meet our obligations and pass along a new and better world for our children?

I believe we must and I believe we will.

And when we do, we will write the next chapter in the American story.

It’s a story that might sound something like a song that means a lot to me.

It’s called “American Anthem” and there is one verse stands out for me:

“The work and prayers
of centuries have brought us to this day
What shall be our legacy?
What will our children say?…
Let me know in my heart
When my days are through
America
America
I gave my best to you.”

Let us add our own work and prayers to the unfolding story of our nation.

If we do this then when our days are through our children and our children’s children will say of us they gave their best.

They did their duty.

They healed a broken land.
My fellow Americans, I close today where I began, with a sacred oath.

Before God and all of you I give you my word.

I will always level with you.

I will defend the Constitution.

I will defend our democracy.

I will defend America.

I will give my all in your service thinking not of power, but of possibilities.

Not of personal interest, but of the public good.

And together, we shall write an American story of hope, not fear.

Of unity, not division.

Of light, not darkness.

An American story of decency and dignity.

Of love and of healing.

Of greatness and of goodness.

May this be the story that guides us.

The story that inspires us.

The story that tells ages yet to come that we answered the call of history.

We met the moment.

That democracy and hope, truth and justice, did not die on our watch but thrived.

That our America secured liberty at home and stood once again as a beacon to the world.

That is what we owe our forebearers, one another, and generations to follow.

So, with purpose and resolve we turn to the tasks of our time.

Sustained by faith.

Driven by conviction.

And, devoted to one another and to this country we love with all our hearts.

May God bless America and may God protect our troops.

Thank you, America.
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★ 中文翻譯：資料來源中央社CNA

這是美國的一天，這是民主的一天，是歷史和希望的一天，是更新與決心的一天。美國幾個世代經過熔爐的考驗之後，如今再次遭到試煉，而且已再次奮起應付挑戰。今天，我們慶祝的不是一位候選人的勝利，而是一個奮鬥目標的勝利，是為民主的奮鬥。人民的意志被聽見了，人民的意志得到了關注。

我們再次學到，民主是珍貴的，民主是脆弱的，而在此刻，朋友們，民主已然勝利。短短幾天之前，還有暴力試圖撼動國會的根基，但今天我們齊聚這個莊嚴的所在，以一個在上帝之下不可分裂的國家，展開權力的和平轉移，一如我國200多年的傳統。

我們要用美國特有的方式，也就是不停歇、勇敢、樂觀的方式展望未來。放眼我們可以成為、也必須成為的國家。我謝謝今天蒞臨的兩黨前任總統，我衷心感謝，你們知道我國憲法的韌性，以及我們國家的力量。卡特總統（Jimmy Carter）也是，我昨晚與他通了電話，但他不克前來。我們為他畢生的奉獻向他致敬。

我剛才跟這幾位愛國者一樣鄭重宣誓，一篇最初由華盛頓宣讀的誓詞。然而，美國故事靠的不是我們任何一個人，或一部分人，而是我們全體。它靠的是「我們人民」，在尋求一個更好的合眾國的人民。這是個偉大的國家，我們是一群良善的人。

經歷過去幾個世紀的風雨和衝突、和平與戰爭，我們走過很長一段路，但前方還有很長一段路要走。我們將快速緊急前行，因為在這個危險與機會的冬天，我們有很多事要做。有很多需要修補、需要恢復、需要癒合。有許多需要建設，也可以有很多收穫。

在我國歷史上，很少人或很少時刻面臨著比我們目前更大的挑戰或困難。百年一見、無聲無息蔓延整個國家的病毒，在一年之內奪走的人命，跟美國在第二次世界大戰犧牲的總人數一樣多。數百萬工作機會流失，成千上萬企業關門。

400年來的種族正義的呼聲感動著我們，全民同享公義的夢想將不再拖後。地球生存的呼聲再急迫不過，也再清楚不過。如今政治極端主義、白人至上主義和本土恐怖主義的興起，讓我們有必要起來面對並將它們擊倒。

克服這些挑戰、恢復美國靈魂和鞏固未來需要的不只是話語，而是民主當中最難以捉摸的部分，那就是團結一心，團結一心。

另一個一月天，在1863年開年之時，林肯總統簽署解放奴隸宣言。讓我引述他在下筆時所說的話：「如果我留名青史，將會是因為這份宣言，以及我投注其中的全心全意。」

今天，同樣在一月裡，我全心全意投注於此：團結全體國人，團結整個國家。我請求所有美國人加入，和我一起努力，團結對抗我們共同的敵人：怨氣、不滿、仇恨、極端主義、目無法紀的行為、暴力、疾病、失業和無助。

團結一心，我們能夠成就偉大事業、重要的事情。我們可以糾正錯誤，可以讓民眾找到好的工作，可以在安全的校園教導孩子，可以克服這個致命的病毒。我們可以讓工作獲得報酬，重建中產階級，可以提供全民健保，可以兌現種族正義，讓美國再次成為世界主要的良善力量。

我明白，這個時候談論團結聽起來像愚昧的天方夜譚，我知道分裂我們的力量又深又真切，但我也知道這些力量不是現在才出現。美國向來在人人平等這個理想，和國家長期被種族主義、本土主義、恐懼和妖魔化分化的醜陋現實之間掙扎。這個征戰從未止息，勝利並無保證。

從南北戰爭、大蕭條、世界大戰到911恐攻，儘管歷經奮鬥、犧牲和挫折，良善的天使向來都會勝利。每當遇到這種時刻，我們都會有足夠的人團結一心，讓全國一起向前，我們現在也可以這麼做。

歷史、信仰和理性指向一條明路，一條團結之路。我們可以不把彼此當成敵人，而是鄰居。我們可以尊嚴和尊重彼此相待，可以同心協力，停止叫囂，讓溫度冷卻。因為沒有團結就沒有和平，只會留下苦毒與憤怒；不會有進步，只會有讓人厭倦的離譜言行；不會有國家，只會有混亂狀態。

這是我們危機和挑戰的歷史性一刻，而團結是前進的道路，我們必須以合眾國的姿態來面對這一刻，若能做到，我向諸位保證我們不會失敗。當我們團結起來，我們從來就不曾失敗，因此在這一天，在此時此刻，就在這裡，讓我們重新來過，全體一起來。讓我們開始再次彼此聆聽，讓對方說，相互探望，對彼表達尊重。

政治不必像這一團熊熊之火，燒毀一切，歧見不必成為全面戰爭的理由。我們必須摒棄操弄甚至捏造事實的文化，同胞們，我們不能這樣，美國必須不只是這個樣子，而且我相信美國不至淪落至此。

看看四周，我們站在國會大廈圓頂之下，這是南北戰爭時期完成的，當時美國的前途還在未定之天，但我們挺過來了，我們勝利了。我們現在站在此，看著偉大的國家廣場，金恩博士（Martin Luther King Jr.）曾對廣場上的群眾訴說他的夢想。也是在這裡，108年前的另一場就職典禮，數以千計的抗議人士試圖阻撓一群勇敢的婦女遊行爭取投票權。

今天我們見證副總統賀錦麗創造美國歷史，成為第一位擔任國家領導人的女性，別告訴我事情無法改變。

我們站在這裡，隔著波多馬克河（Potomac River）遠眺阿靈頓國家公墓（Arlington National Cemetery），也就是為國捐軀的英雄長眠之地。我們站在這裡，不過幾天前，暴動的群眾以為他們可用暴力箝制民眾的意志，阻撓民主運作，把我們驅逐出這塊聖地。但事情未如他們所願，今天不會，明天也不會，永遠都不會。

每位支持我們參選的民眾，我因你們給予我們的信心感到謙卑。對於沒有支持我們的人，讓我對你們說：未來請聽我說的話，評量我和我的心。如果你們還是不同意，也罷。這就是民主。這就是美國。以平和的方式在我們國家的規範之內表達異議的權利，可能是我國最大的優勢。

但請聽清楚：不同意見絕對不能變成不團結。而且我向各位保證，我要當全體國人的總統。不論你支持我或不支持我，我都將同樣為你們而努力。

好幾個世紀之前，我所屬教會的聖者聖奧古斯丁（Saint Augustine）曾經寫道，人民是個群體，由他們共同喜愛的東西所定義。身為美國人，我們共同喜愛而且能定義我們的東西是什麼？我想我們都知道：機會、安定、自由、尊嚴、尊重、榮譽，是的，還有真相。

最近的幾個星期、幾個月給了我們痛苦的教訓：有真相，也有謊言，為了權力和利益而說的謊言。我們每個人做為公民，做為美國人，特別是身為領導者的人，曾經承諾要遵守憲法、保護我們的國家的領導者，有職責、有責任要捍衛真相、打敗謊言。

我瞭解有許多同胞以害怕、惶恐的心情看待未來。我瞭解他們擔心工作問題。我瞭解他們像我父親那樣，夜裡躺在床上盯著天花板，想著得要有醫療保險、有貸款要付、想著他們的家庭，想著接下來會如何。我跟各位保證，我瞭解。但答案不是退縮，不是進入到彼此競爭的派系，不信任看起來跟你不一樣的人，跟你有不同信仰的人，或者新聞來源不同於你的人。

我們必須結束這場「無禮的戰爭」，它讓紅藍對立、鄉村與都市的民眾對立、保守派與自由派對立。我們可以做到，如果我們敞開心胸，而不是讓我們的心變硬，如果我們展現一些包容和謙虛，如果我們願意為別人設想，就像我母親說的：只要一下子就好，為別人設想。

因為人生就是這樣，你無法預知命運。有些時候，你會需要別人伸出援手，還有些時候，人家會請你伸出援手。就是要這樣，這就是我們為彼此做的事。如果我們這麼做，我們的國家就會更強大、更繁榮，更能為未來做好準備，而且我們還是可以有不同意見。

同胞們，我們在推動未來的工作時，會需要彼此。我們要集舉國之力，才能度過這個黑暗的冬天。我們可能在進入疫情最嚴重、最致命的階段。我們必須把政治擺在一邊，要終於能夠舉國對抗這個大流行，用舉國之力。我向各位保證，就如聖經所說：「一宿雖有哭泣，早晨便必歡呼。」我們將可一起度過，一起！

各位，我跟我在參眾兩院的同事們都瞭解，世人正在觀看，他們今天在看著我們，因此這是我要對國外傳達的訊息：美國受到試煉，而我們因此更為茁壯。我們將修補我們與盟國的關係，再次與世界往來，不是為了面對昨天的挑戰，而是今天和明天的挑戰。我們將不是藉著我們力量的典範來領導，而是憑藉我們典範的力量。我們將會是和平、進步與安定堅強而且可信賴的夥伴。

各位都知道，我們國家經歷了許多事情。我做為總統要做的第一件事，是要請你們跟我一起，為過去一年因疫情喪生的人們默禱，紀念那40萬個同胞，母親、父親、丈夫、妻子、兒子、女兒、朋友、鄰居和同事們。我們要成為我們自知可以成為、而且應該成為的人民和國家，以此榮耀他們。因此我請大家，一起為離世和失去親友的人們，還有我們的國家默禱，……阿們。

各位，這是試煉的時刻。我們面對對民主與真相的攻擊、正在肆虐的病毒、嚴重的不公、系統性的種族歧視、陷入危機的氣候，還有美國在全球的角色問題。其中任何一點都足以對我們構成嚴重的挑戰。但事實是，我們在同時面對這一切，這讓美國挑起我們最重大的責任之一。我們將受到試煉，我們能迎接挑戰嗎？這是大膽的時候，因為有好多事情要做。

而我向各位保證，這點是肯定的：你我將被評判，標準是我們如何解決這個時代一一發生的危機。我們將迎接挑戰。我們能否戰勝這個罕見而艱難的時刻？我們能否履行我們的義務，把一個新的、更好的世界傳給我們的下一代？我相信我們必須那麼做，而且我相信你們也這麼認為。我相信我們會，而且當我們做到，我們將寫下美國歷史偉大的新章節。美國的故事。

這個故事可能像一首對我來說深具意義的歌曲，它叫「美國頌」（American Anthem），它有一段歌詞至少對我來說很特別，它是這樣說的：「數百年的努力與祈禱讓我們來到今天，我們有什麼能傳承下去？我們的子孫會怎麼說？當我的日子結束，讓我內心知曉，美國，美國，我已為你付出最大努力。」

讓我們把我們自己的努力和祈禱，加到我們偉大的國家仍在發展的故事之中。如果我們做到，那麼當我們的日子結束，我們的子孫和他們的子孫會說：「他們付出了最大的努力，他們盡了他們的責任，他們修補了破碎的國家。」

同胞們，我的結語要跟開頭一樣，有個神聖的誓言。在上帝和各位面前，我向你們保證。我將始終開誠布公，我將捍衛憲法，我將捍衛我們的民主。我將捍衛美國，全心全力奉獻為你們服務，心中想的不是權力，而是可能性，不是私利，而是公眾的利益。我們將一起寫下美國希望的故事，而非恐懼的故事，是團結而非分歧，是光明而非黑暗。是禮貌與尊嚴、愛與療癒、偉大與善良的故事。

希望這是引導我們的故事、啟發我們的故事，是能告訴未來的世世代代我們回應歷史的召喚並且回應了時代挑戰的故事。民主與希望、真相與公義沒有在我們的時代衰亡，而是生生不息，美國固守了國內的自由，並且再次成為世界的明燈。這是我們對先人、對彼此和對未來世世代代的責任。

因此，我們要有目標、有決心，把注意力轉向這個時代的任務，靠信心來維持，靠信念來驅使，為彼此和我們全心熱愛的國家而奉獻。願上帝保佑美國，保守我們的三軍。謝謝美國！