台北市電腦商業同業公會在5月6日於台北漢來飯店辦理「COMPUTEX系列論壇活動–AI NEXT FORUM」。(攝影:莊閔茜)
從智慧製造、智慧倉儲、智慧機器人到醫療、金融等,人工智慧(AI)已經導入各行各業,各界也關注伴隨而來的用電量。散熱大廠雙鴻董事長林育申6日在AI NEXT FORUM論壇點出,「電力即算力」、「算力即國力」,而AI基礎建設中就包括電力、散熱與水三大重點,AI 蓬勃發展推升對電力與節能的需求。
2024全球AI資料中心用電需求,逼近台灣整年用電量
和碩董事長童子賢指出,AI基礎結構打造完整後,接著進入AI應用年代,預期未來AI將高度成長,並融入在社會生活周遭,未來也不需要特別強調使用AI,就像當今時代不用特別強調網路一樣,因為就在我們身邊。
台灣在這一場AI革命並沒有缺席,企業也目標將AI熱潮轉換成競爭力,然而發展AI需要更多的電力資源。根據國際數據資訊(IDC)預計,2028年AI基礎建設支出將超過2000億美元,用電需求也不斷提高,諮詢公司麥肯錫(McKinsey)預測,2030年資料中心供電將占美國12%的電力。
世界經濟論壇2025年度會議更指出,超大型與邊緣運算等大型資料中心將推升全球用電量,預計2022~2030年間用電將成長300%。台達電源及系統事業群副總裁暨總經理陳盈源表示,「平均蓋一座電廠需要5到10年,現在興建電廠也趕不上未來需求。」
陳盈源引述國際研調機構Gartner統計,指出2024年全球AI資料中心用電需求達261TWh(太瓦時),預期2027年會增加到500TWh,相較之下台灣2024年用電量約283TWh,換言之,現階段全球AI資料中心一年的電力需求逼近台灣整年用電量。
目前一座AI資料中心用電需求落在30~120MW(千瓩),未來隨著算力需求提高,將達到1GW(百萬瓩),一座AI伺服器機櫃電力需求將突破1MW。以核三廠為例,單一反應爐裝置容量約938MW,僅供電938個AI伺服器機櫃,相較之下1GW發電廠約可滿足10萬戶家庭用電,顯示AI消耗的電力遠超出人們的預期。
目前一座AI資料中心用電需求落在30~120MW,為來隨著算力需求提高,將達到1GW。(攝影:莊閔茜)
AI時代兩大剛需:供電品質、高效散熱
陳盈源表示,發展AI有兩個剛性需求,一個是電力、一個是散熱。資料中心無法承受任何當機,考驗電網供電可靠度跟電力品質,除此之外,電也會轉換成熱能,因此「發展AI重要幕後工作即是散熱,確保穩定運作。」
AI運算時會消耗大量電力,同時電力也產生熱能,若無法有效排出熱能,就會提高系統溫度至影響零組件、整體系統。雙鴻自2012年向IBM技轉伺服器水冷技術,成績隨著AI爆發開花結果,林育申指出,新液冷散熱電源使用效率更高效,未來AI機房勢必將從氣冷轉向液冷發展。
台達也逐步打造「從電網到晶片」全方位解決策略。在傳統AI資料中心,伺服器通常使用四分之三機架空間,留給電源、備用電源和高功率電容系統的機架空間相當有限,對此台達也提出創新的電源架構高壓直流(HVDC)資料中心,提供突破性的電源供應能力,透過減少電力轉換次數,端到端能效率提高到89.1%,若再簡化透過固態變壓器,端到端能效增至92.1%,最大化電力使用。