港大研发三维集成供电技术 降低AI芯片能耗
SingTao · 1 SOURCESabout 1 hour ago3 MIN
Summary
随着生成式人工智能快速普及，全球数据中心对算力的需求不断上升，电力消耗和散热负担也随之加重。香港大学电机与计算机工程系教授汪涵带领团队研发出“三维集成供电技术”，用于先进AI算力芯片模组时，可把供电效率由75%提升至95%，同时将供电系统体积缩减5倍以上，目标是从底层供电架构入手，减少能源浪费并提升整体运算表现。
Key Points
- 汪涵表示，目前全球数据中心耗电量已占总用电量约2%，而生成式AI带动的算力需求仍在持续增长，高耗电正成为行业发展的重要瓶颈。
- 他指出，随着沙岭数据中心建设推进，预计香港4年后约有8%的电力将由数据中心消耗，未来若要承载更大规模运算，供电系统效率必须同步改善。
- 传统供电系统多采用电路板中心布局和横向供电设计，电流传输路径长达20至30厘米，导致最高约25%的电力在到达AI芯片前已经损耗，并产生大量热能。
- 团队采用“三维集成”设计，把平面横向供电改成立体垂直架构，并将算力芯片放置在供电系统下方，大幅缩短传输距离，使电能传输损耗降低10倍以上。
- 该项目已获研究资助局2026/27年度主题研究计划约4988万元资助，团队并计划继续推进技术迭代，拓展更多应用场景。
- 这项研究的核心，不只是提升单一芯片的性能，而是尝试解决AI硬件系统在大规模部署时的基础供电问题。汪涵指出，现有先进芯片虽然运算能力不断增强，但如果供电架构仍停留在传统平面设计，电流需要经过较长路径传输，就会在过程中造成明显损耗，也会令设备发热问题更加突出。 在数据中心环境中，这类损耗会被成倍放大，最终转化为更高的电费、散热成本和空间压力。
- 他提到，沙岭数据中心未来投入运营后，用电需求将十分庞大，因此若能通过新技术提升整个系统效率，就有机会在相同电力条件下支撑更多运算任务。 对香港而言，这不仅关系到节能，也关系到未来能否承接更多高密度AI应用和相关产业发展。
- 除数据中心和AI算力芯片外，这项技术也被认为适用于人形机器人和无人机。汪涵解释，人形机器人“每个关节都需要电动”，而无人机则高度重视续航能力和设备自重；高效供电与小型化的特点，正好契合这些智能设备的关键需求。 团队正持续推动技术优化，希望配合更多实际应用方式。
- 从产业层面看，汪涵认为微电子研究本身具有明显跨学科特征，涵盖新材料、设计、测试等多个环节，而香港各大学和科研机构之间已有较深协同，香港与大湾区在芯片制造、封装测试及应用方面也正逐步融合。 他表示，香港可依托国际顶尖人才，集中开展高价值技术研发。近年特区政府在第三代半导体领域已有较大投入，包括元朗微电子中心、微电子研发院等平台相继落地。
- 团队未来还将继续与科技企业及微电子研发院合作，推动氮化镓技术研发，为北部都会区数据中心建设，以及AI和微电子产业布局提供支持。 对有志投身微电子科研的年轻人，汪涵建议多接触产业真实痛点，理解业界真正希望解决的问题。
Why It Matters
对香港来说，这项技术的现实意义在于，若未来数据中心用电占比持续上升，更高效的芯片供电方案有望减轻能源浪费、发热和空间压力。 若研究成果进一步转化落地，也可与北部都会区的AI及微电子布局衔接，增强香港在高端芯片基础技术上的研发能力。