Dnes se závody o výpočetní sílu umělé inteligence zintenzivňují. Od bilionů{1}}tréninků parametrických modelů ChatGPT až po řady počítačových clusterů běžících ve dne i v noci v datových centrech jsme často ohromeni průlomy umělé inteligence v tom, že je „rychlejší a silnější“, a přitom ignorujeme fatální problém: protože se zdvojnásobí výpočetní výkon, zdvojnásobí se také spotřeba energie a teplo.
Tradiční čipy{0}}na bázi křemíku již dávno narazily na své fyzické limity a jednoduše nezvládají výbušnou poptávku umělé inteligence po výpočetním výkonu. Karbid křemíku (SiC)-základní materiál polovodičů třetí-generace- potichu rozmotává „těsný uzel“ umělé inteligence s vysokým výpočetním výkonem, vysokou spotřebou energie a rozptylem tepla a stává se „neopěvovaným hrdinou“ podporujícím rychlý pokrok průmyslu umělé inteligence.
AI klade extrémně náročné požadavky na materiály: rychlý odvod tepla, nízkou spotřebu energie, malé rozměry a odolnost vůči vysokým teplotám. Karbid křemíku je prakticky „materiál snů“ ušitý na míru pro AI.
Vynikající odvod tepla
Tepelná vodivost SiC je asi třikrát vyšší než u křemíku. Za stejných podmínek odvodu tepla odvádí teplo mnohem rychleji, což má za následek vynikající chladicí výkon. Výsledkem je, že zařízení SiC mohou stabilně pracovat při vyšších okolních teplotách, teoreticky až do teploty přechodu 175 stupňů. To nejen zlepšuje spolehlivost a stabilitu zařízení, ale také snižuje závislost na chladicích systémech a snižuje náklady a velikost systému. V aplikacích s vysokým výkonem je teplo „nepřítelem číslo jedna“. SiC rychle odstraňuje velké množství tepla generovaného čipy AI během provozu, čímž zabraňuje přehřátí, škrcení nebo poškození-a řeší hlavní „obtíže s odvodem tepla“ v datových centrech.
Ultra nízká spotřeba energie
Během vypínání nemají SiC zařízení žádný proudový konec, což má za následek nízké spínací ztráty. Jejich praktická spínací frekvence může být navíc až desetkrát vyšší než u křemíkových zařízení, což umožňuje rychlejší odezvu systému a vyšší přesnost řízení,-která nabízí významné výhody ve vysokofrekvenčních aplikacích. To výrazně zlepšuje účinnost systémů napájení AI, pomáhá datovým centrům snižovat náklady na elektřinu a je v souladu s cíli „dvou uhlíku“.
Malá velikost
Síla průrazného elektrického pole SiC je desetkrát větší než síla křemíku. Vyšší pracovní frekvence také výrazně snižuje velikost magnetických součástek, jako jsou transformátory a tlumivky v obvodech, což pomáhá výkonové elektronice zmenšit a odlehčit. To dokonale zapadá do vysoké hustoty stohování čipů AI a požadavků na „malé a přenosné“ zařízení edge AI.
Výborná stabilita
Karbid křemíku má extrémně vysokou tepelnou stabilitu a může spolehlivě fungovat po dlouhou dobu při teplotách nad 200 stupňů nebo dokonce vyšších. Funguje stabilně v extrémních prostředích, jako jsou datová centra a průmyslová prostředí, a snižuje tak poruchy zařízení.