Obecnie wyścig o moc obliczeniową sztucznej inteligencji przybiera na sile. Od uczenia modelu bilionów-parametrów przez ChatGPT po rzędy klastrów obliczeniowych pracujących dzień i noc w centrach danych – często jesteśmy zdumieni przełomowymi osiągnięciami sztucznej inteligencji w zakresie „szybkości i siły”, ignorując jednocześnie fatalny problem: w miarę podwajania mocy obliczeniowej, zużycie energii i wydzielanie ciepła również się podwajają.
Tradycyjne chipy-na bazie krzemu już dawno osiągnęły swoje fizyczne granice i po prostu nie są w stanie obsłużyć gwałtownego zapotrzebowania sztucznej inteligencji na moc obliczeniową. Węglik krzemu (SiC)-materiał podstawowy półprzewodników trzeciej-generacji-po cichu rozplątuje „ciasny węzeł” sztucznej inteligencji związany z dużą mocą obliczeniową, wysokim zużyciem energii i rozpraszaniem ciepła, stając się „niedocenionym bohaterem” wspierającym szybki rozwój branży sztucznej inteligencji.
AI stawia niezwykle wysokie wymagania materiałom: szybkie odprowadzanie ciepła, niskie zużycie energii, małe rozmiary i odporność na wysoką temperaturę. Węglik krzemu to praktycznie „materiał marzeń” stworzony na miarę AI.
Doskonałe odprowadzanie ciepła
Przewodność cieplna SiC jest około trzy razy większa niż krzemu. W tych samych warunkach rozpraszania ciepła odprowadza ciepło znacznie szybciej, co zapewnia wyjątkową wydajność chłodzenia. W rezultacie urządzenia SiC mogą pracować stabilnie w wyższych temperaturach otoczenia, teoretycznie aż do temperatury złącza wynoszącej 175 stopni. Nie tylko poprawia to niezawodność i stabilność urządzenia, ale także zmniejsza zależność od systemów chłodzenia, obniżając koszt i rozmiar systemu. W zastosowaniach wymagających dużej mocy ciepło jest „wrogiem numer jeden”. SiC szybko usuwa dużą ilość ciepła generowanego przez chipy AI podczas pracy, zapobiegając przegrzaniu, dławieniu lub uszkodzeniom,-rozwiązując podstawowe problemy z rozpraszaniem ciepła w centrach danych.
Bardzo niskie zużycie energii
Podczas wyłączania urządzenia SiC nie mają ogona prądowego, co skutkuje niskimi stratami przełączania. Co więcej, ich praktyczna częstotliwość przełączania może być nawet dziesięciokrotnie wyższa niż w przypadku urządzeń krzemowych, co umożliwia szybszą reakcję systemu i większą precyzję sterowania,-co zapewnia znaczne korzyści w zastosowaniach wymagających wysokiej częstotliwości. To znacznie poprawia wydajność systemów zasilania AI, pomagając centrom danych obniżyć koszty energii elektrycznej i osiągnąć cele „podwójnej emisji dwutlenku węgla”.
Mały rozmiar
Natężenie pola elektrycznego przebicia SiC jest dziesięciokrotnie większe niż w przypadku krzemu. Wyższa częstotliwość robocza znacznie zmniejsza również rozmiar elementów magnetycznych, takich jak transformatory i cewki indukcyjne w obwodach, dzięki czemu energoelektronika staje się mniejsza i lżejsza. Idealnie pasuje to do dużej gęstości układania chipów AI oraz wymagań „małych i przenośnych” urządzeń brzegowych AI.
Doskonała stabilność
Węglik krzemu ma wyjątkowo wysoką stabilność termiczną i może niezawodnie działać przez długi czas w temperaturach powyżej 200 stopni lub nawet wyższych. Działa stabilnie w ekstremalnych środowiskach, takich jak centra danych i środowiska przemysłowe, ograniczając awarie sprzętu.