在AI加速發展的時代，運算力成為推動技術進步的核心，而輝達最新一代GPU Rubin則象徵著這股潮流的關鍵里程碑。從運算架構到電力基礎設施，Rubin不僅展現出前所未有的效能突破，更帶動電源雙雄台達電與光寶科、散熱等供應鏈廠商迎來新契機。
文／吳旻蓁
在人工智慧的黃金年代，運算力已成為新的石油，而ＧＰＵ則是推動這股浪潮的引擎。從Hopper到Blackwell，輝達一步步推升ＡＩ晶片的運算極限，如今最新一代Rubin的問世，更被市場視為ＡＩ超級資料中心的劃時代產品。Rubin的關鍵升級不僅僅在於運算單元的增加，更在於架構與周邊配套的全面革新。輝達在這一代中導入全新記憶體控制技術與更高頻寬的互連協定，讓ＧＰＵ之間的通訊延遲再度降低；同時，針對大型語言模型（ＬＬＭ）與生成式ＡＩ的特化需求，Rubin的張量核心與矩陣運算單元獲得進一步強化，使其在處理萬億級參數的神經網絡時，能以更低延遲與更高能效完成。
ＡＩ算力與架構全面升級
目前台積電已完成Vera Rubin系列六款晶片的設計定案（Tape-out），並預定明年第二季開始量產。屆時，第三季起伺服器機架需求可望全面放量，甚至在台積電的CoWoS-L平台上，Rubin的需求規模將正式超越Blackwell，成為ＡＩ伺服器市場的關鍵推手。然而，隨著這些晶片的算力越來越強大、ＡＩ模型規模以「十億參數」為單位不斷膨脹後，它們背後的能耗也以驚人的速度上升，這意味著資料中心的電力基礎設施必須同步升級。
進一步來看，從GB200到GB300，再到Rubin Ultra，伺服器單櫃的功率需求，將在三年內從一二○ＫＷ躍升到六○○ＫＷ，推算至二○三○年，單顆ＡＩ晶片功耗甚至可能突破二ＫＷ，對電力傳輸與分配系統的負荷高速攀升；再者，高功耗伺服器更容易因電壓波動而出現故障，而一次的故障將可能造成數百萬美元的損失。對此，伺服器在電力架構上也出現顯著的轉變，像是高壓直流（HVDC）將成為核心，而輝達先前也預告二七年將導入八○○伏特的HVDC電力架構伺服器，用來支援新一代Kyber 1MW機櫃。
輝達就指出，ＡＩ工作負載正呈現指數級增長，傳統五四Ｖ機櫃配電主要為ＫＷ級的機櫃設計，隨著現階段機櫃邁入ＭＷ級，五四Ｖ已無法滿足，須改採800V HVDC架構，以減少損耗、提升能源效率。所謂HVDC高壓直流電顧名思義，就是透過高壓直流方式，直接為設備供電。由於傳統供電架構須經多重轉換，並造成五到十％的能量損耗及熱能排放，在ＡＩ機櫃動輒數百千瓦的情況下，這些損耗會更有感放大，轉換效率成為瓶頸。
HVDC成為資料中心新核心
而HVDC架構的核心優勢在於減少電力轉換環節，直流電不需頻繁進行交流轉換，因而省去大型ＵＰＳ設備與ＳＴＳ靜態轉換開關，使整體系統更為簡潔，並具備更好的擴展性。HVDC不僅提升能效與供電穩定性，也能支援日益增加的高功耗需求，藉由減少電力轉換降低能源損耗，讓整體效率提升約五至十％，這對於兆瓦級資料中心而言，意味著每年可節省數百萬美元的電費。此外，直流電電壓波動幅度較小，亦能有效避免因瞬間電壓下降而導致伺服器中斷運算。（全文未完）
全文及圖表請見《先探投資週刊2371期精彩當期內文轉載》
讀者迴響