記者簡若羽、游家瑋/綜合報導
政府致力將台灣打造成AI之島,但這背後卻隱藏著高耗能危機!《三立新聞》深入國家高速網路與計算中心,直擊堪稱AI主力的超級電腦,其中「台灣杉二號」每秒可以執行9000兆次浮點運算,效能是個人電腦的數百萬倍,而高算力就等於高電力,中心內3部超級電腦,光是主機運作一年就要繳交上億元電費。半導體龍頭廠台積電也曾預估,2030年將吞掉全國電力的11%,關鍵就在於先進製程所使用的EUV曝光機,單日用電就高達3萬度,不只是電力需求,水資源的消耗、碳排都是一大隱憂。
清大半導體研究學院主任林崇榮:「台積電買了幾億度的再生能源,其他半導體廠有在抱怨它買不到。」
國家高速網路與計算中心主任張朝亮:「從科學工程的發展、經濟的開發,其實我們是一定要用AI,不能說因為它耗能所以我們不做。」
政府致力打造AI之島,卻引爆企業缺電焦慮,因為榮景之下隱藏的是高耗能危機。
來到國家高速網路與計算中心,研發團隊正在進行科學工程模擬。
國網中心人員:「推進器的推力是多少,我們可以利用CFD(流體力學模擬軟體)去把它做出來。」
精密部件設計、節能系統監控到生成式AI訓練,要做到高效運算,少不了這一部部吃電怪獸。交出手機、通過人臉辨識,我們直擊堪稱AI主力的超級電腦。
國網中心副工程師陳景全:「整個台灣杉二號有2016顆GPU。」
國家高速網路與計算中心主任張朝亮:「超級電腦其實它就是一個計算能力非常強的、一個非常強大的一個機器,那所以為了達到一個非常高速地計算,它的耗電量也當然是比較高。」
四排機櫃占地30坪,這部台灣杉二號每秒可執行9000兆次浮點運算,效能是個人電腦的數百萬倍,若是加上另外兩部超級電腦,光是主機運作,國網中心一年就要繳交破億電費,但AI重地的耗電不僅如此。
國網中心副工程師陳景全:「inner cooling(內部冷卻)大概占了七成,其他三成還是要透過冷空氣來處理。」
刷卡進入冷通道,這裡的空調系統24小時開啟,設定25到28度幫機台降溫。
國家高速網路與計算中心主任張朝亮:「這個電流一進去就會產生熱,那這個熱必須要把它帶走,所以一部超級電腦,除了供應它電以外,還要把它冷下來,不然它跑幾分鐘以後就燒掉了。」
有專家估算,目前全台6部超級電腦,一年用電量約落在3000萬度,相當於8.8萬家庭用上一個月,但對比半導體產業,這些電力需求只是冰山一角。
來到清大半導體學院實驗室,研究團隊正與台積電合作測試晶片能否正常運作。隨著AI高階晶片需求、精密度不斷提高,晶圓大廠耗電量也跟著攀升。
清大半導體研究學院主任林崇榮:「那複雜度增加的結果,就會造成你(晶片)製作的流程會變長,從之前的300、400道的步驟,變成2000到3000道步驟,才能做出一個同樣的電晶體。」
看看龍頭廠台積電用電量,2023年來到230億度,2030年預估激增到330億度,單一企業就吃掉全國11%電力,而問題就在於先進製程7奈米以下,得用上這台吃電神獸「極紫外光曝光機」。
清大半導體研究學院主任林崇榮:「單一台EUV的機台所需要的電力大概是,一天大概要3萬度電,(台積電)已經買了大概100台左右的EUV。」
要衝高產能,台積電除了搶綠電,還得搶水資源,因為精密製程得維持高度潔淨。
北科大能源與冷凍空調工程系主任李魁鵬:「因為製程很多必須要用到水,要做清洗等等,另外一方面,其實水還有使用量很大的是包含我們的空調的散熱,那個冷卻水塔。」
不只耗費水電,碳排也是AI發展一大隱憂,台積電公布溫室氣體盤查結果,2023年排放量約為1940萬公噸,比前一年增加2%;微軟因為建置多所資料中心,2020到2023年間碳排也增加29.1%,而Google 2019年起排放量激增了48%,甚至宣布放棄碳中和目標。
如今外商積極在台布局AI,經濟發展與能源供應、環境衝突如何權衡,將會是最大挑戰。