圖/BOB
文/SemiVision
你每天用手機搜尋資料、看影片、玩遊戲,或是與AI聊天,其實背後都有一群非常忙碌的電腦在工作,這些電腦集中放在一個地方,叫做資料中心。資料中心裡有成千上萬台伺服器,全年無休地運轉,而隨著AI愈來愈聰明,資料中心也愈來愈像一座不停加速的工廠。
問題是,這座工廠吃電的速度,已經快到讓人吃不消了。事實上,一個資料中心用掉的電力,有高達三到四成不是拿來計算,而是拿來「降溫」,因為電腦在高速運作時會產生大量熱能,如果不把熱帶走,機器就會壞掉。
巨量資料 傳輸耗電
如果把資料中心想成一個大城市,那麼裡面的電力分配也很有意思。大約六成的電力是被伺服器本身吃掉,用來計算AI、處理資料;三成左右用在冷卻系統,也就是冷氣、水冷設備,剩下的電力,則花在資料與通訊的傳輸過程中。很多人不知道,其實「傳資料」本身就是一件非常耗電的事情,尤其是當資料量變得超級龐大時,耗電問題就會被放大。
長久以來,資料中心裡的資料傳輸主要靠銅線,也就是用電流在金屬線裡跑。在短距離、速度不高的情況下,銅線確實便宜又好用,所以直到今天,它在一些地方仍然有成本上的優勢。
但隨著AI出現,資料量像洪水一樣暴增,這些優勢已經無法彌補銅線本身的限制了。你可以把銅線想成早期的老式科技,就像很久以前的真空管電腦,雖然曾經很重要,但已經不適合現在的需求。
銅線的問題其實很多,用電多、線又粗又重、能傳的資料量有限,速度愈快愈容易出錯,還可能發生資料遺失。更麻煩的是,銅線對距離非常敏感,當傳輸距離超過10公尺時,訊號就開始變得不穩定,甚至在只有3公尺的距離下,要傳送每秒100或200億位元的資料,都可能出現問題。這些限制,讓資料中心的設計變得綁手綁腳,就像城市裡只能蓋小路,不能蓋高速公路。
換成光訊 AI突破
相較之下,光纖的出現,就像為資料中心打開了全新的空間。光纖不是靠電,而是讓光在透明的玻璃中前進,速度非常快,幾乎不會發熱,而且可以傳得非常遠。使用光纖後,工程師在設計資料中心時就有更多自由度,可以更靈活地安排伺服器、交換器、電力系統與冷卻設備,因為光纖能在幾公里內穩定傳輸資料,必要時甚至可以拉到10公里以上,仍然保持清楚又準確的通訊。
這也是為什麼現在大家一直在談「光」在AI伺服器裡的應用。當AI需要的不是一點點資料,而是大量、快速、連續不斷的資訊流動時,用電來傳資料就像硬撐一條已經塞滿車的小路,而光纖則像是重新規畫一整套高速交通系統。透過光來傳資料,不但可以減少耗電,降低發熱,也能讓資料中心不必把那麼多電力浪費在散熱上,讓AI的成長不再被能源與物理限制卡住。
所以,當你聽到大人們一直在說「光正在改變AI伺服器」,那並不是什麼遙遠的未來科技,而是因為現在的AI世界,已經大到需要用光來當它的神經系統。AI不只需要更聰明的大腦,也需要更有效率的資料傳輸方式,而光,正是讓這個世界繼續前進的重要關鍵。