Danes se tekma za računalniško moč AI stopnjuje. Od trilijonov-usposabljanja modela parametrov ChatGPT do vrst računalniških gruč, ki podnevi in ponoči tečejo v podatkovnih centrih, smo pogosto presenečeni nad preboji umetne inteligence v tem, da je »hitrejši in močnejši«, medtem ko ignoriramo usodno težavo: ko se računalniška moč podvoji, se podvojita tudi poraba energije in toplota.
Tradicionalni čipi-na osnovi silicija so že zdavnaj dosegli svoje fizične meje in preprosto ne morejo obvladati eksplozivnega povpraševanja umetne inteligence po računalniški moči. Silicijev karbid (SiC)-jedrni material tretje{3}}generacije polprevodnikov-potiho razpleta »tesen vozel« visoke računalniške moči, visoke porabe energije in izzivov pri odvajanju toplote, ki jih povzroča umetna inteligenca, ter postaja »neopevani junak«, ki podpira hiter napredek industrije umetne inteligence.
Umetna inteligenca postavlja izjemno zahtevne zahteve za materiale: hitro odvajanje toplote, nizka poraba energije, majhnost in odpornost na visoke temperature. Silicijev karbid je praktično »sanjski material«, ukrojen za AI.
Odlično odvajanje toplote
Toplotna prevodnost SiC je približno trikrat večja od silicija. Pri enakih pogojih odvajanja toplote odvaja toploto veliko hitreje, kar ima za posledico izjemno učinkovitost hlajenja. Posledično lahko naprave SiC stabilno delujejo pri višjih temperaturah okolja, teoretično do temperature spoja 175 stopinj. To ne samo izboljša zanesljivost in stabilnost naprave, ampak tudi zmanjša odvisnost od hladilnih sistemov, s čimer se zmanjšajo stroški in velikost sistema. V aplikacijah z visoko močjo je toplota "sovražnik številka ena". SiC hitro odstrani veliko količino toplote, ki jo med delovanjem ustvarijo čipi umetne inteligence, s čimer prepreči pregrevanje, dušenje ali poškodbe-, s čimer se reši glavna "težava z odvajanjem toplote" v podatkovnih centrih.
Ultra nizka poraba energije
Med izklopom naprave SiC nimajo tokovnega repa, kar ima za posledico nizke stikalne izgube. Poleg tega je njihova praktična frekvenca preklapljanja lahko do desetkrat višja od frekvence silicijevih naprav, kar omogoča hitrejši odziv sistema in večjo natančnost krmiljenja-, kar ponuja pomembne prednosti pri visokofrekvenčnih aplikacijah. To močno izboljša učinkovitost napajalnih sistemov z umetno inteligenco, pomaga podatkovnim centrom zmanjšati stroške električne energije in se uskladiti s cilji "dvojnega ogljika".
Majhna velikost
Električna poljska jakost SiC-ja je desetkrat večja od silicija. Višja delovna frekvenca tudi bistveno zmanjša velikost magnetnih komponent, kot so transformatorji in induktorji v tokokrogih, kar pomaga, da močnostna elektronika postane manjša in lažja. To se popolnoma ujema z zlaganjem čipov umetne inteligence z visoko gostoto in zahtevami "majhnih in prenosljivih" robnih naprav z umetno inteligenco.
Odlična stabilnost
Silicijev karbid ima izjemno visoko toplotno stabilnost in lahko zanesljivo deluje dolgo časa pri temperaturah nad 200 stopinj ali celo več. Stabilno deluje v ekstremnih okoljih, kot so podatkovni centri in industrijske nastavitve, kar zmanjšuje okvare opreme.