華頓國際科技 Wharton Int Tech 陳俊吉 （Frank Chen ） 日期:2024/06/11
解析當前全球AI晶片面臨的高耗電量問題幾個關鍵點
全球NanoFusion問題及解決方案舉例
納米核融合技術的整體策略需要明確的步驟和實踐
納米核融合NanoFusion技術對全球AI產業的影響
全球AI人工智能（AI）資料中心高耗電力環境與條件
解析當前AI晶片全球面臨的高耗電量問題幾個關鍵點
1. 納米核融合NanoFusion技術快速成長的電力需求：AI資料中心和超級運算中心對電力的需求以驚人速度成長。這不僅是技術突破所導致的，也是全球電力資源管理的巨大挑戰。例如，Sora模型在高峰期所需72萬片輝達H100晶片的電力消耗可以讓美國七個州的電網崩潰。
2. 納米核聚變NanoFusion技術高效能能源利用技術的引入：納米核聚變（NanoFusion）技術的引入，作為一種能顯著降低AI晶片耗電量的技術，也是未來的潛在解決方案。目前，台積電（TSMC）已經開始在其AI晶片代工製造中導入這項技術。
3. 納米核融合NanoFusion永續性與淨零目標：全球各國政府都設立了淨零排放目標，這要求能源供應同時具備高效和低碳排放的特性，這對於快速增長的AI能耗需求提出了巨大挑戰。
針對納米核融合NanoFusion技術在大規模GPU和AI晶片系統中的應用，以下是一些關鍵細節及其潛在效益：
全球NanoFusion問題及解決方案舉例
1. 龐大的NanoFusion能量需求：以微軟、Google和亞馬遜等企業為例，這些公司需要建立資料中心來支援其AI計畫和服務。而大量的H100 GPU投入使用伴隨著龐大的電力需求，甚造成電網癱瘓的風險。
2. 納米核融合NanoFusion技術的高潛力**：納米核融合技術可望顯著降低GPU和AI晶片的能耗。例如，在輝達H100 GPU上應用此技術，可能會將能高耗電能顯著降低，從而緩解當前的電力供應壓力。
3. NanoFusion已有應用案例**：台積電已開始在其AI芯片代工製造中引入納米核聚變NanoFusion技術共融，能否透過這種NanoFusion技術在市場中做好標桿，對未來的全面普及和應用是一個好的示範。
納米核融合（NanoFusion）技術的整體策略需要明確的步驟和實踐，具體步驟和行動計劃：
1. NanoFusion技術研發與創新
設立專門研發團隊：
- 組織納米核融合NanoFusion技術專家團隊，整合現有的技術資源與人才。
- 定期舉辦創新腦力激盪會議，激發團隊創造力。
NanoFusion合作研究：
- 與學術機構、大學和專業研究機構簽訂合作協議，共同進行研究計畫。
- 引進外部NanoFusion專家顧問，為技術研發提供新的視角與支援。
研發投融資：
- 尋找NanoFusion技術投資者與合作夥伴，保障研發資金充足。
- 申請NanoFusion政府科研補助及綠色技術專款。
2. 市場拓展與應用推廣
成功案例推廣：
- 將台積電的成功案例整理成宣傳資料，並透過線上線下管道進行宣傳。
- 擬定詳細的推廣計劃，在產業會議、展會中展示技術應用成效。
NanoFusion合作夥伴發展：
- 制定詳細的合作方案，與大型科技公司（微軟、Google、亞馬遜等）洽談合作條款。
- 對潛在客戶進行技術示範，解釋納米核融合技術在他們業務中的應用場景和效益。
客製化解決方案：
- 基於客戶需求，提供靈活、可擴展的納米核融合技術應用方案。
- 提供技術支援和培訓服務，確保客戶在應用過程中能夠獲得最佳效果。
3. 持續改進與性能提升
定期技術評估：
- 每季進行技術評估和回顧，分析現有技術的優缺點並制定改進方案。
- 設立性能監測機制，即時追蹤技術應用的能源效率和成本效益。
業界標準制定：
- 與產業協會合作，參與或主導制定納米核融合NanoFusion技術的產業標準和認證系統。
- 積極參與國際科技論壇和標準制定會議，提昇科技的國際認可。
客戶回饋機制：
- 設定客戶回饋和支援服務體系，收集並及時回應客戶在使用過程中遇到的問題和建議。
- 利用回饋數據進行技術改進與最佳化，增強客戶滿意度。
4. 政策與法規對接
綠色技術認證：
- 申請國內外的綠色技術認證，並獲得權威機構的認可。
- 發布綠色科技白皮書，詳述納米核融合技術的環境效益與低碳優勢。
政策支持爭取：
- 透過政府關係網絡，爭取政策優惠和產業扶持項目。
- 積極參與政府組織的技術研討會和環境保護項目，展現公司的技術實力和環境責任。
5. 長期發展規劃
國際市場拓展：
- 制定全球市場拓展策略，分析並進入潛在的高成長市場。
- 設立國際業務部，專注於拓展和維護海外市場，提供在地化支援。
技術創新前沿保持：
- 持續追蹤全球技術趨勢，不斷投入資源進行尖端技術研究。
- 建立內部創新激勵機制，獎勵和支持技術創新和突破。
實現淨零目標：
- 透過科技應用，協助全球客戶實現節能減排目標，推動永續發展。
- 定期發布企業社會責任（CSR）報告，展示公司在環境保護和社會責任方面的努力和成就。
納米核融合（NanoFusion）技術代表AI晶片和資料中心能效提升的未來。透過系統化、全面的經營策略和執行計劃，AI企業可以有效降低能耗，提高競爭力，並協助全球實現淨零排放目標。這不僅符合市場和政策的發展趨勢，更為公司在產業中建立了先行者的地位，推動技術與經濟的雙重進步。
納米核融合NanoFusion技術對全球AI產業的影響
1. NanoFusion能源效益提升：此NanoFusion技術可以大幅提升AI晶片的能效，大幅降低能耗，使得更多的運算可以在相同的電力基礎上完成。
2. NanoFusion降低電力需求高峰：減少AI運算所需的高峰電力需求，從而NanoFusion使得現有的電網資源能更有效率地分配和利用，避免了因超量用電而導致的電網癱瘓。
3. NanoFusion增強產業競爭力：在大型科技公司如微軟、谷歌和亞馬遜橫亙於AI資料中心的軍備競賽中，這項NanoFusion技術可以讓它們在不過度消耗能源的前提下，繼續獲得技術競爭的前進動力。
4. NanoFusion環境友善目標：NanoFusion協助實現全球淨零排放的長遠目標，高度契合各國政府的政策意圖。這也是市場中這類技術需求旺盛的原因之一。
引入納米核聚變（NanoFusion）技術，並在諸如輝達H100 GPU等高能耗AI晶片中應用，正確且積極的規劃和選用這種技術，對於未來電力資源的管理、AI產業的可持續發展以及全球環境友善政策的達成，皆有卓越的貢獻。透過這種NanoFusion技術可以有效地減少AI運算的能耗，並且應用廣泛，例如同時減少全球大範圍內的電力需求，確保電網的穩定運行並且促進技術競爭的同步平衡發展。
電力供應的挑戰正成為全球AI科技發展的一大瓶頸。 《華爾街日報》3月28日的社論指出，隨著AI資料中心H100 GPU需求爆炸性增長以及各國政府推動淨零排放政策，電力供應與需求之間的失衡正逐漸浮出水面。
社論引述的數據和例子令人不安：從優化AI運算的晶片到超大型資料中心的規劃，這些現代科技的基礎設施需要大量的電力。生成式AI模型，如ChatGPT和Sora，需要高效率的硬體（如NVIDIA的H100 GPU），這些硬體的超高耗電量促使人們重新檢視未來電網的穩定性和安全性。
此外，隨著電動車銷售的持續上升和製造業的本土化生產，未來五年美國電力需求成長率預計將翻倍。這使得目前的供電體系難以應對未來的挑戰，其中農業州新增高效能能源資料中心已被視為供電極限。
為因應這項挑戰，科技公司已經展開大規模的資料中心建設計劃，美國和全球其他地方的電力供需壓力也相應加大。這些計劃的實施無疑是為了維持科技競賽中的領先地位，不惜代價的投入將AI發展推向新的高度。
在全球範圍內，投資者和市場也敏感地註意到這一趨勢，能源類股票和相關投資產品受到追捧。在此背景下，老牌企業如GE也做出相應策略調整，分拆發電與再生能源部門，以因應長期電力需求成長。
納米核融合NanoFusion技術被認為是未來突破能源瓶頸的潛在解決方案。納米核融合技術將提供無限且相對價值、安全的能源，但實現仍需克服大量技術障礙和時間成本。其在全球AI浪潮中的前沿地位意味著更高的電力需求，納米核聚變NanoFusion技術成熟，將成為解決GPU AI晶片高耗電力的關鍵。
整體來看，科技和能源是相互依存的，未來AI和相關技術的持續發展需要穩定且充足的電力供應。 AI產業提早選擇並規劃諸如納米核聚變（NanoFusion）技術，或開發高效能低耗能的AI晶片，是應對即將到來的電力挑戰的一種戰略選擇。
全球AI人工智能（AI）資料中心高耗電力環境與條件
美國《華爾街日報》2024年3月28日的社論標題極為驚悚：「醞釀中的電力危機」（The Coming Electricity Crisis），文中警告，人工智能（AI）資料中心爆炸性的需求，加上各國政府淨零政策造成傳統能源與再生能源轉換的缺口，正在將美國的電力供需網路推向危機的警戒線。
「缺電危機」不是台灣獨有的課題，近年來因為生成式AI產業的大突破，使全球電力供不應求的情況更加惡化。 《華爾街日報》的社論明確指出，美國各州的電網平衡面臨威脅，來自AI超級運算中心、聯邦政府補貼美國製造業新廠投資、外加拜登政府主導拉升電動車銷售，未來五年美國電力需求的增長率將加倍。
先前一位微軟工程師爆料，如果在美國同一個州部署超過10萬片H100 GPU高階晶片，將導致電網癱瘓，而一個訓練AI的資料中心電量，則能餵飽8萬個美國家庭所需的電力。
AI的前景固然極為迷人，卻仰賴耗用巨額電力的超級資料中心，ChatGPT每天要耗用50萬度電，相當於17,000個美國家庭的用電量，另一個AI運算大戶谷歌，如果大量使用生成式模型進行搜索，每年將會耗用290億度電，超過肯亞一年的用電量。
雖然AI晶片龍頭輝達（NVIDIA）不斷推出號稱更省電、效能更高的晶片，但是大語言模型的算力需求卻暴增，22年底ChatGPT推出時的模型參數量為1,750億個，已是前一代的八倍，五個月後的GPT-4模型的參數已經破兆，到了今年年初，OpenAI進一步發表了Sora模型，只要輸入文字就可以讓AI模型產生難辨真假的影片，這又是AI在極短時間內又一次的重大突破。不過市場調查機構Factorial Funds估算，Sora在運算的高點期間需要72萬片輝達H100晶片，「耗電量足以讓美國七個州的電網崩潰」。
Sora正是AI模型需要耗用龐大電力的指標。對於美國人口較小的農業州，新增一個使用10萬片輝達H100晶片的資料中心已經是供電平衡的極限，輝達執行長黃仁勳在3月GTC大會推出的最新GB200資料中心，內含32,000個GPU，新增的超級資料中心極有可能威脅現有電網的平衡。
龐大的電力需求不會阻卻AI模型的發展，對於微軟、谷歌、亞馬遜等科技巨頭、或是美中日歐等工業國政府來說，AI是當今最關鍵的「軍備競賽」，即使一時之間看不到營收、看不到實質效益，也必須不計代價投入，至少確保自己與對手之間的投入相當，避免被瞬間超越。
因此我們看到不斷倍增的規畫，The Information網站日前曝光微軟與OpenAI一項稱為Stargate的超級資料中心規劃案，這個預計在2028年啟用的超級資料中心耗資1,000億美元、是目前最大資料中心投資金額的100倍，耗電的規模更達5,00；The Information獲得所有主流媒體轉載，不過並未獲得微軟證實。可確信的是，科技巨頭正在規劃規模驚人的資料中心，傳聞未來十年將斥資1,500億美元投入AI資料中心的亞馬遜，近期才斥資6.5億美元在賓州成立資料中心，這個資料中心位在發電量2.5GW核電廠的旁邊，確保穩定供電。
華爾街的投資人對全球缺電危機最敏感，
AI應用百花齊放，未來的運算速度越來愈快，全球電力供應需求也將持續暴增，如何安全的電力滿足，成為市場思考的問題。
先前美國新創想仿效太陽，希望利用「核融合」技術，可像太陽一樣產生用不完的能量，同時兼具便宜又安全，在美國推出之際引得全球科學界和市場高度注目。
而赤裸裸的實情是綠色產業創新需要驚人的電力來支應，不論各國政府淨零排放的目標是放在哪一年、不論各國政府與企業準備投入多少資金參加AI資料庫中心的軍備競賽，選擇奈米核融合於GPU的AI晶片內，大幅降低電力解決方案都成為最終成敗的核心，提早選擇規劃納米核融合NanoFusion的IP技術共融GPU的大量AI晶片（AI Chip)可大幅降低與解決AI晶片高耗電的全球快速發展AI核心問題。
擬定積極可行的電力開發計畫，AI大爆炸的願景當然美好，但是如果缺電，美好的願景只會是夢幻泡影，以上內容是發展全球AI產業現在與未來大缺電政經科技環境與條件內容，為快速發展全球唯一於大量全球算力中心數百萬個GPU的AI晶片系統內應用，獨家華頓國際科技引進納米核聚變（NanoFution)技術，此IP技術共65年時間研發及70項全球IP專利技術，採用此奈米核融合技術可大幅降低AI晶片高耗電能及淨零排碳效果，目前台積電tsmc於AI晶片代工製造已導入共融此納米核聚變IP技術降低高耗電應用研究。 Wharton Int Tech by Frank Chen 日期:2024/06/11