湖北日报讯 (记者张真真、通讯员杜佳琦)一个个指甲大小的“黑盒子”,装到一座容量1吉瓦(1吉瓦=10亿瓦)的超大型AI算力中心机柜内,一年可节省用电近3亿千瓦时,约合2.4亿元电费。
李思超拿着氮化镓电源模块。
这个“黑盒子”,是九峰山实验室12月4日新发布的科研成果——氮化镓电源模块。
氮化镓是第三代半导体材料。若把硅基氮化镓芯片装入电源模块中,替代传统电源模块芯片使用的硅材料,可实现用电损耗降低30%、模块体积缩小30%,成本也降至原来的一半。
建设一座AI算力中心,用电成本巨大。理论上,1座1吉瓦AI算力中心一年用电量可达87.6亿千瓦时,相当于一座大型核电站的满负荷发电量。其中,电源模块将机柜高压电“转换”成XPU(专用处理器)所需的低压电,每年耗电10亿千瓦时,占算力中心总用电量的11%。
今年4月,国际能源署发布报告称,在AI应用的助推下,到2030年,全球数据中心用电量还将增长一倍以上,达每年约9450亿千瓦时。今年9月,英伟达宣布与OpenAI共建全球首个10吉瓦级AI数据中心。
为提前站上这一风口,今年初,湖北实验室之一的九峰山实验室组建跨部门团队,开发氮化镓电源模块。然而,氮化镓半导体加工工序上千步,加工精度在纳米级,一个步骤有偏差都会导致芯片不良。7名博士历经上百次测试,实现了材料生长、器件加工、异质集成、模块封装等氮化镓全产业链闭环。
九峰山实验室开发氮化镓电源模块的团队成员。
团队负责人李思超博士说,该成果目前已完成概念验证,即将开始中试验证,预计3至5年内实现量产,届时可满足千亿级市场需求。团队已与国内多家数据中心电源厂商建立合作关系,承接商业订单超千万元。不久前,团队带着研发成果参加第三届全国博士后创新创业大赛“创新赛新能源与节能环保赛道”,以全国第7名的成绩获得铜奖。赛后,大批投融资机构向团队寻求合作。李思超说:“我们将加快技术转化落地,早日为大规模智算中心提供高效电能转换解决方案。”
目前,九峰山实验室已联合光谷国资平台合作转化8家化合物半导体相关企业,一批新技术成果正陆续从“书架”走上“货架”。