臺(tái)達(dá)研究院闕志克：降伏AI訓(xùn)練“吃電怪獸”靠誰(shuí)？

數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)，一排排機(jī)柜內(nèi)線纜虬結(jié)、風(fēng)扇呼嘯，燈光閃爍，徹夜不息……當(dāng)前，這樣的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)遍及世界各地，并仍然在世界頭部科技廠商的引領(lǐng)下不斷增長(zhǎng)。僅在今年6月內(nèi)，微軟就已宣布將在瑞典、馬來西亞、西班牙等國(guó)家投資建設(shè)數(shù)據(jù)中心，項(xiàng)目投資總金額超140億美元；同時(shí)，英偉達(dá)計(jì)劃在未來5年內(nèi)投資3萬億美元建設(shè)數(shù)據(jù)中心；亞馬遜云科技則規(guī)劃在未來15年內(nèi)投入約1500億美元用于全球數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)……

同時(shí)，國(guó)內(nèi)科技企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)中心也多有布局。6月，隨著華為云華東（蕪湖）數(shù)據(jù)中心正式開服，其全國(guó)存算網(wǎng)的樞紐節(jié)點(diǎn)布局全面完成。此外，不久前披露的運(yùn)營(yíng)商第一季度財(cái)報(bào)顯示，中國(guó)移動(dòng)預(yù)計(jì)在2024年實(shí)現(xiàn)通用算力累計(jì)達(dá)9EFLOPS，智算算力累計(jì)超過17EFLOPS；中國(guó)電信預(yù)計(jì)2024年實(shí)現(xiàn)智算算力累計(jì)超過21EFLOPS……以上種種表明，數(shù)據(jù)中心建設(shè)已經(jīng)成為當(dāng)前全球科技企業(yè)的要?jiǎng)?wù)之一。

網(wǎng)絡(luò)要聯(lián)通，機(jī)柜要運(yùn)作，電力供應(yīng)不可或缺。臺(tái)達(dá)作為一家電源管理領(lǐng)域的老牌企業(yè)，于近日分享了其涵蓋云端到邊緣的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施方案與創(chuàng)新技術(shù)成果。在接受《中國(guó)電子報(bào)》專訪時(shí)，臺(tái)達(dá)研究院院長(zhǎng)闕志克表示，在人工智能時(shí)代，對(duì)于電力電子行業(yè)而言，服務(wù)AI訓(xùn)練的數(shù)據(jù)中心是重要的應(yīng)用場(chǎng)景，利用AI技術(shù)降本增效是重點(diǎn)創(chuàng)新方向，可以說AI既是用戶又是工具。臺(tái)達(dá)正積極迭代創(chuàng)新技術(shù)，立足人工智能技術(shù)需求，實(shí)現(xiàn)從元器件生產(chǎn)商向系統(tǒng)與解決方案提供商的角色轉(zhuǎn)變。

打造從電網(wǎng)到加速器的“最后三厘米”

隨著大模型熱度居高不下、AI訓(xùn)練需求水漲船高，AI加速器在數(shù)據(jù)中心中正扮演著越來越重要的角色。

對(duì)于AI加速器，闕志克形象地用“吃電怪獸”來形容：“AI加速器能耗巨大，英偉達(dá)最新一代的GB200超級(jí)芯片能耗高達(dá)2700瓦，在這樣的大基數(shù)下，傳輸過程中產(chǎn)生的能耗不可小覷?！彼嬖V記者，“如何在電流傳輸過程中盡可能地減少能耗，是我們當(dāng)下研究的重點(diǎn)課題?！?/p>

對(duì)于這一難題，業(yè)界早有思路可循。闕志克的介紹深入淺出：“在數(shù)據(jù)中心的電力從電網(wǎng)傳輸?shù)郊铀倨餍酒倪^程中，電壓要從1萬~3萬伏降至0.5~1伏，這樣才能滿足芯片的工作需求。在傳輸過程中，為減少能耗，需要盡可能地保持高壓、降低電流，這就意味著電壓下降的過程越短越好、越快越好?！倍_(tái)達(dá)正是在這一過程中取得了技術(shù)突破。這段實(shí)現(xiàn)“1萬伏至1伏”的電纜，闕志克稱為電力傳輸?shù)摹白詈笕迕住薄?/p>

記者獲悉，目前臺(tái)達(dá)已在這方面取得技術(shù)突破，研發(fā)了“垂直式”的電力輸送路徑?！皞鹘y(tǒng)的供電設(shè)備與AI加速器是平行放置的，優(yōu)化成垂直式后，供電效率實(shí)現(xiàn)了10%~15%的提升。”闕志克表示。對(duì)于數(shù)據(jù)中心如此大的用電基數(shù)而言，10%的能效提升已經(jīng)非?？捎^。然而，闕志克告訴記者：“現(xiàn)在我們將最后一段路徑縮短到三厘米，但我希望未來它的長(zhǎng)度越短越好?！?/p>

在談到電力電子技術(shù)與AI的關(guān)系時(shí)，闕志克指出：“從數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用場(chǎng)景來看，AI是電力電子技術(shù)的‘用戶’。作為技術(shù)提供方，我們必須與時(shí)俱進(jìn)，結(jié)合AI的特點(diǎn)不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新?！彪娏D(zhuǎn)換組件的變化是電力電子領(lǐng)域針對(duì)AI做出的重要調(diào)整之一。記者了解到，不同于傳統(tǒng)獨(dú)立單元形式的電力轉(zhuǎn)換組件，將該模組與相關(guān)磁性元件置入PCB板內(nèi)已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的一個(gè)主要趨勢(shì)。展望下一步技術(shù)路徑，闕志克表示：“可以想象，未來這些組件甚至有可能直接埋入芯片中，進(jìn)一步提高能源轉(zhuǎn)換效率。”

以AI降本增效賦能業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型

在以自身核心技術(shù)立足AI需求以外，臺(tái)達(dá)同時(shí)也是AI技術(shù)的資深應(yīng)用者。闕志克告訴記者，當(dāng)前，臺(tái)達(dá)已將AI融入到設(shè)計(jì)、制造環(huán)節(jié)中，并不斷催生新的產(chǎn)品?！叭鏟CB板的設(shè)計(jì)是臺(tái)達(dá)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，在人工智能時(shí)代，使用智能化工具輔助PCB板設(shè)計(jì)迫在眉睫?！标I志克表示，“在電力電子領(lǐng)域，PCB板對(duì)于元件、排線的限制較多，PCB板設(shè)計(jì)難度高，市面上常規(guī)的AI輔助設(shè)計(jì)工具難以勝任，僅靠經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅人工設(shè)計(jì)，不僅人力成本高，人才培養(yǎng)也是難題?！?/p>

人工智能、尤其是機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的出現(xiàn)，為臺(tái)達(dá)打開了新思路。闕志克告訴記者：“臺(tái)達(dá)在電力電子領(lǐng)域已深耕超過50年，積累了數(shù)千個(gè)PCB板設(shè)計(jì)的成功案例。如果用這些優(yōu)質(zhì)的行業(yè)數(shù)據(jù)去訓(xùn)練AI，就很有可能解決行業(yè)PCB板的設(shè)計(jì)難題。

目前臺(tái)達(dá)研究院已初步研發(fā)出PCB設(shè)計(jì)工具，正在試用階段。從前完成一個(gè)PCB設(shè)計(jì)要花2~3周時(shí)間，現(xiàn)在只需一兩天，效率大幅提升?！辈稍L中，闕志克多次強(qiáng)調(diào)，臺(tái)達(dá)已成功從“元器件生產(chǎn)商”轉(zhuǎn)型至“解決方案提供商”，而這些解決方案不僅限于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)置方案，還涵蓋了工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、儲(chǔ)能、電動(dòng)車等領(lǐng)域。他向記者坦言：“在這些領(lǐng)域，我們?nèi)栽诓粩嗵剿鞴?jiān)新技術(shù)、新應(yīng)用，從而為行業(yè)提供新的解決方案。在這個(gè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)有許多AI技術(shù)不僅可以解決我們遇到的問題，還可以形成新的產(chǎn)品與業(yè)務(wù)，為公司打開更廣闊的市場(chǎng)?！?/p>

記者了解到，當(dāng)前，這種“基于技術(shù)倒推產(chǎn)品”的商業(yè)模式已經(jīng)在臺(tái)達(dá)成型。具體而言，闕志克向記者介紹了臺(tái)達(dá)研究院的相關(guān)成果：“為完善智慧園區(qū)解決方案，臺(tái)達(dá)研究院開發(fā)了辨識(shí)物品、計(jì)算航線、自動(dòng)飛行等一系列基于無人機(jī)巡檢場(chǎng)景的AI應(yīng)用，目前已通過NBD（New Business Development）部門正式用于大規(guī)模橋梁檢測(cè)。未來，會(huì)將這項(xiàng)技術(shù)集成到產(chǎn)品中，交給市場(chǎng)去檢驗(yàn)?！?/p>

無人機(jī)巡檢只是臺(tái)達(dá)NBD部門執(zhí)行項(xiàng)目的冰山一角。記者獲悉，當(dāng)前臺(tái)達(dá)同時(shí)推進(jìn)的NBD項(xiàng)目約20~30個(gè)，在其他具有相似模式的企業(yè)中，NBD的成功率只有10%，而在臺(tái)達(dá)，得益于雄厚的客戶積累與完善的組織架構(gòu)，這一幾率已經(jīng)超過了50%?；诖?，闕志克對(duì)于AI未來的應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)生了獨(dú)到的思考。他指出：“AI作為工具正越來越多地被應(yīng)用到工程領(lǐng)域，并且使用門檻會(huì)不斷降低，最終成為一種極其易用的常用工具?！?/p>

作者丨張琪瑋編輯丨趙晨美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東