港大研三維集成供電技術 降AI晶片耗能
SingTao · 1 SOURCESabout 3 hours ago3 MIN
Summary
隨着生成式人工智能快速普及，全球數據中心對算力的需求持續上升，電力消耗與散熱負擔亦同步加劇。香港大學電機與計算機工程系教授汪涵帶領團隊研發「三維集成供電技術」，應用於先進AI算力晶片模組後，可把供電效率由75%提升至95%，同時令供電系統體積縮減5倍以上，目標是從晶片底層供電架構入手，減少能源浪費並提升整體運算效能。
Key Points
- 汪涵指出，現時全球數據中心耗電量已佔總用電量約2%，而生成式AI普及後，算力需求仍在持續擴張，耗電高已成產業發展瓶頸之一。
- 他又提到，隨着沙嶺數據中心興建，預計本港4年後約有8%電力會由數據中心消耗，未來若要支撐更大規模運算，供電效率必須同步提升。
- 傳統供電系統普遍採用電路板中心布局及橫向供電設計，電流傳輸路徑長達20至30厘米，導致高達25%電力在送達AI晶片前已經損耗，並產生大量熱能。
- 團隊改以「三維集成」方式，把平面橫向供電改成立體垂直架構，並將算力晶片設於供電系統下方，大幅縮短傳輸距離，令電能傳輸損耗降低10倍以上。
- 新技術除提升效率外，亦兼顧小型化需求，供電系統體積壓縮逾5倍；汪涵認為，這類底層供電架構不會因軟件演算法快速迭代而很快被淘汰。
- 港大團隊的研究，焦點不只在單一晶片性能，而是整個AI硬件系統如何更有效率地運作。汪涵指出，現時不少先進AI晶片在運算能力上不斷提升，但若供電架構仍沿用傳統平面設計，電流要走較長路徑，便會在傳輸途中造成明顯損耗，亦令設備發熱問題更嚴重。 在數據中心場景下，這種損耗不只是單一設備的問題，而是會累積成龐大的能源成本與散熱壓力。
- 他形容，沙嶺數據中心未來營運時，用電需求將十分龐大，因此若能以新技術提升整個系統效率，便有助在相同電力條件下支撐更多運算工作。 對香港而言，這不單是節能議題，也關乎未來能否承載更多高密度AI應用與相關產業落地。
- 除了數據中心與AI算力晶片，這項技術亦被視為可延伸至其他智能設備。汪涵表示，人形機械人每個關節都需要電動驅動，而無人機則特別重視續航能力與設備自重；高效供電與小型化兩項特點，正好切合這些應用場景的核心需求。 團隊正持續推動技術迭代與優化，希望配合更多實際應用方式。
- 資金方面，項目已在研究資助局2026/27年度主題研究計劃中獲批約4988萬元撥款，反映有關研究具一定前瞻性與策略價值。 汪涵又指出，微電子研究本身屬跨學科領域，涵蓋新材料、設計、測試等多個範疇，而香港各大學及科研機構之間已有較深協同，香港與大灣區在晶片製造、封裝測試及應用層面亦正逐步融合。
- 他認為，香港可依託國際頂尖人才，集中發展高價值技術研發。近年政府在第三代半導體方面已有一定投入，包括元朗微電子中心及微電子研發院等平台相繼落地。 團隊未來亦會持續與科技企業及微電子研發院合作，推動氮化鎵技術研發，為北部都會區數據中心建設，以及AI與微電子產業布局提供支撐。
Why It Matters
對香港讀者而言，這項研究的關鍵不只在實驗室成果，而在於能否回應本地數據中心擴張下的實際用電與散熱壓力。 若技術日後成功轉化，既可支援北部都會區AI及微電子布局，亦有望為本港在高端晶片供電、第三代半導體及智能設備應用方面建立更完整的研發鏈條。