壹、AI 產業超級吃電,幾項用電數據比一比
AI 運算的模型訓練(training phase)及推論(inference phase)兩階段的能源需求高,耗用電量龐大。以下,就網路登載幾個事例的用電量比較,實際體會其高用電之狀況:
一、全球資料中心用電量:國際能源總署(IEA)報告顯示,由於 AI 和加密貨幣需求攀升,資料中心用電量將不斷攀升。2022 年用電量約 460 TWh,預估到了 2026 年,資料中心用電上看 620~1,050 TWh,這種增加趨勢相當於增加瑞典或德國一整個國家的電力需求。
二、根據能源局的統計資料,台灣 2022 年全年用電量約 2794.5 億度,預計2024 年下半年將突破 3000 億度(300 TWh),預估 2027 年的用電量預計將達到
3222 億度(322.2 TWh),為全球資料中心 2026 年用電量的 0.52~0.3 倍。
三、根據 IEA 發表的《全球電動車展望》,2022 年共有 1650 萬輛電動車在路上跑,全球電動汽車的總用電量約為 1100 億度(110 TWh),為同年全球資料中心用電量的 0.239 倍。
四、根據台積電CSR 報告,2014 年台積電的用電量 70 多億度(7 TWh),2019 用電量 143.27 億度(14.3..27 TWh),2022 年用電量 188.9 億度(18.89 TWh),為2022 年全球資料中心用電量的 0.041 倍。
五、日常用電量之貼身比較:
1、AI 訓練模型需要採用 H100 高階晶片,其功率為 700Wh,訓練下一代 Grok3 等模型需要 100,000 顆 H100 用於 AI 和 HPC 工作負載,耗電量約為 70 MWh,這些 GPU 同時需要伺服器和冷卻系統來運行,因此 H100 GPU 的資料中心約須耗用電量約為 100 MWh,相當於一座小城市用電量。
2、AI 訓練 OpenAI GPT-3 大型語言模型用電量 1,300 MWh,相當於 130 個美國家庭每年用電量,等同觀看 Netflix 162.5 萬小時(Netflix 播放 1 小時為 0.8 KWh)。
3、AI 文字生成耗電量 0.047 KWh,圖案生成耗電量 2.907 KWh,完整執行圖像生成模型需要消耗電量 11.49 KWh,相當於可充飽超過 950 支手機(智慧手機電
力,充飽一次電需要 0.012 KWh)。
貳、台灣獨家專利 "降諧波節電組件" 產品特性:
一、本降諧波節電組件運用科技將採自天然的自發極化效應礦材奈米化,均勻融入於節電組件的外覆絕緣材料中,使具遠紅外線礦材的專利配方均佈於組件絕緣皮層,一體成型呈線圈狀。
二、本節電組件為天然自發極化性材料,具備熱電性及壓電性,能量轉換過程釋出遠紅外線電磁波(能帶理論)照射於本組件所纏繞的電線導體,電磁波會被導體吸收共振,提高電流的波動反應速度(量子自旋霍爾效應理論),使電荷規律集束前進(形成集束電荷迴路),減少導體分子電荷互撞及減少導體分子電荷與空氣中自由電荷互撞升溫,降低導體阻抗、諧波失真率及基波電流畸變的諧波汙 染,減少電線發熱、老化及降低電力傳輸系統的功率耗損,延長設備使用壽命並有效達成節能省電 15%~30%的具體目標。
參、解決 AI 產業超級耗電及高溫散熱
本節電組件能同時有效抑制輻射干擾、減少耗用龐大電量、降低設備運作溫度等三項 AI 產業困境,說明如下:
一、有效抑制輻射干擾:
本節電組件以採自自然界礦物的「自發極化性材料」構成,具有良好熱電性與壓電性。運用大氣中的溫度和壓力變化,會使自發極化性材料的晶體之間引起微弱的電勢差(電流)。此電勢差能夠使其周圍空氣中的水分子產生電解作用(H2O→OH_ + H+),氫離子能由晶體間的微弱電流中得到電子(2H++2e-→H2),氫氧根離子與空氣中水分子結合形成空氣負離子(OH- + nH2O→OH(H2O) -)。
最終,氫氧根離子(陰離子)可以中和電線導體電流所輻射出的陽離子,以阻礙電磁波的傳播,有效地達到電磁屏蔽、隔離和適當的電磁兼容性的作用,防止線路傳訊的互相干擾,避免誤動作。
二、有效減少龐大電量:
本降諧波節電組件以抑制電網中的諧波污染為主要功能,可以降低導體阻抗、減少諧波引起的高溫及功率損耗,維持能量傳輸效率,達到有效節電 15%~30% 以上。
三、有效達到高溫散熱:
本節電組件主要抑制諧波汙染的同時,能優化整體電網,減少電線及運轉設備的大量發熱、老化及降低電力傳輸系統的功率耗損,達到設備環境降溫、延長設備使用壽命的目的,相對減輕 AI 產業附屬設備環境的高溫冷卻成本,具體減緩地球水資源耗用的衝擊。
降諧波節電組件產品專利商標
1. 降諧波節電組件產品獲得中華民國新型專利證書
2. 經濟部智慧財產局 2021/09/28「新型專利技術報告」函。
3.利合節電強 powersaving 名稱獲中華民國商標註冊
4.有SGS認證檢測報告