AI晶片變吃電怪獸！ 台積電公開靠AI軟體設計製程降低耗能

用於支撐人工智慧運算的電腦晶片耗電量非常驚人，因此台積電24日在美國矽谷的一場會議上，展示了一種讓晶片更省電的策略，透過人工智慧驅動的軟體進行封裝與整合設計，將多個「小晶片」封裝成完整運算模組，大幅提升能源效率。

路透社報導，晶片耗電量有多驚人，以美國晶片設計大廠輝達（Nvidia）目前的旗艦級人工智慧（AI）伺服器為例，該伺服器在高負載任務時耗電量可高達1200瓦，如果長時間連續運轉，耗電量相當於1000戶美國家庭用電。

為了讓人工智慧（AI）運算晶片的能源效率提升約10倍，台積電在美國矽谷的一場會議上展示了新一代的晶片設計，也就是將採用不同技術製造的多個「小晶片」（chiplets），封裝整合成一個完整的運算模組。相比傳統的一整顆「單體晶片」是將所有功能都集結在一起，「小晶片」雖然是完整運算晶片的較小單元，但它們只負責整顆晶片的一部分功能，透過封裝技術把它們拼起來，組成一個「完整」的系統。

但要運用這些技術，在晶片整合、封裝等製程的複雜設計任務上，晶片公司越來越依賴人工智慧驅動的軟體，例如益華電腦（Cadence Design）與新思科技（Synopsys）這2家公司在24日都推出了與台積電密切合作開發的新產品。台積電副處長張志偉（Jim Chang）在介紹研究成果時表示，「這個工具只需要跑5分鐘，而我們的設計師卻要花2天時間。」

現行的晶片製造方式已碰到瓶頸，例如用電性連接來傳輸晶片內外資料的能力已接近極限。Facebook母公司Meta基礎設施團隊工程師維拉拉加文（Kaushik Veeraraghavan）在主題演講中表示，像是用光學連接在晶片之間傳輸資訊等新技術，必須變得足夠穩定可靠，才能在大型資料中心中投入使用。他指出，「這其實不是工程問題，」並補充，「而是一個根本性的物理問題。」

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