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从新能源车到AI,省电已不是“邪修”能解决的事
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冷空气来袭,气温突然降到个位数,车窗结着薄霜。你看着车内大屏幕上电量的数字,心里嘀咕着:还能撑到下一个高速出口吗?冬天里,电动车的续航总是有点让人捉摸不定。温度稍微低一点,电量就下降得出人意料地快。

你决定问问 AI 助手,怎样才能让电池更耐用。它几乎瞬间给出了长长一段解答。你读完,正要下意识地说句 " 谢谢 ",又忍住了。据说,这句礼貌话很 " 费电 "。

几个月前,AIGC 应用的企业高管在社交媒体上透露,人类对 AI 说的 " 请 " 和 " 谢谢 ",可能让公司多付出数千万美元电费。

新能源汽车的续航能更久更稳定吗?人工智能能不能再省一点电?国际能源署预测,到 2030 年,全球数据中心的电力需求将翻倍,相当于日本一年的用电总量。AI 越聪明,地球可能就越缺电。

科技在发展,电量焦虑也层出不穷。此时,压力给到科学家。

天气寒冷,新能源车车主的 " 电量焦虑 " 又来了。(图 / 视觉中国)

那没人走过的路上,科学家在狂奔

有些电,可能还没被芯片用起来,就已被白白浪费掉了。

香港大学青年科学家张宇昊指出,人工智能的根本物理限制,在于供电的效率。从电网输出的高压交流电,转化为高端芯片所需的低压直流电,整个过程的效率只有约 75%。有四分之一的电在传输中损耗掉了,而这些损耗还会化作热量,再消耗更多的制冷能量。

张宇昊正在研究第三代半导体。这类新型半导体制作的芯片,不仅能让手机 5 分钟充满电,而且能使新能源车在同等电量的情况下跑得更远。这位青年科学家希望通过新型材料研究成果的转化,从而大幅降低电网、人工智能等领域的能源损耗,更高效地把电力转化为算力。

即使修建在寒冷的北极,数据处理中心内部仍要安装大量的降温设备。(图 / 视觉中国)

有人在努力拉高单个芯片的供电效率,也有人在尝试拓宽芯片之间的传输通道。过去十年,GPU 算力提升了一百倍,但芯片之间的通信效率只提高了四倍。北京大学青年学者常林专攻光子芯片,有望突破芯片互连的速度瓶颈。

与人们熟知的 AMD 或英伟达芯片不同,光子芯片不是靠电子流动来完成运算,而是以光信号为载体。理论上,它能让速度更快、能耗更低。目前较具规模的数据中心已引入机柜之间的光子传输,但常林觉得还可以更进一步,实现芯片之间的光子互连。

常林打了个比方,这就像当年用光纤替代电话线,让数据在芯片间光速奔跑。他希望未来的光子芯片能和电子芯片协同工作,从而让机器更聪明、电脑更便携、手机更省电。

江苏宿迁,工人在操作智能设备制作电源芯片封测产品。(图 / 视觉中国)

无论是张宇昊还是常林,他们都在实验室里昼夜忙碌,向社会的 " 科技痛点 " 发起猛攻。然而,科研并不只是灵光乍现的瞬间,更是被多重任务包围的日常,尤其是对于课题研究处于起步初期的青年科学家而言。

张宇昊去年从美国回到中国香港大学,看重的是中国完整的芯片产业链,因此也要重新适应新的科研环境和教学体系。常林则在四年前从海外回到北京大学,筹建自己的课题组,人手少、任务多,教学、实验、论文、项目申请都得亲力亲为。" 起步阶段,总希望有人能帮上一把。" 他说。

最近,他们都等来了那一个 " 帮上一把 " 的消息——获得 " 何享健青年科学家 " 首期项目的资助。常林笑着说,那真是 " 雪中送炭 "。

" 沉下来搞科研 ",不停在口号里

10 月 25 日下午, " 何享健青年科学家 " 首期项目揭晓仪式在佛山顺德举行。20 位青年科学家获颁资助证书,各获 200 万元的科研资金,助力其开展具备原创性和突破性的基础、转化和应用研究。

何享健先生(前排中)与获资助青年科学家、知名科研院所专家合影。(图 / 受访者供图)

基金鼓励研究者在原创性和探索性上敢于突破,在经费使用上也给予较充分的自由,获资助青年科学家可按照研究需要灵活安排。

常林打算用这笔资金更新实验设备。国际上光子芯片领域发展迅速,他希望借此补上实验室设备短板,让团队更快跟上国际前沿。张宇昊计划把资金用于芯片的设计和流片测试,从芯片设计到量化生产,让研究更接近应用。

这笔总额 4000 万元的资助,不仅是一个实在的支持,更是一份深远的信任。典礼上,薛其坤院士发表感言:"(项目)聚焦能源环境(与气候变化)、医学与生命科学两大关乎人类未来的关键领域,这份‘为国育才、助力科研’的家国情怀,不仅是对青年科学家的亲切关怀,更为整个社会支持科技创新树立了标杆 "。

何享健科学基金青年科学家项目首期入选科学家名单。(图 / 受访者供图)

" 何享健青年科学家 " 项目是 " 何享健科学基金 " 的落地。基金由美的集团创始人何享健以个人名义出资 30 亿元,于 2023 年 5 月在大湾区科学论坛上正式发布。多年来,何享健在教育、乡村振兴、养老健康等领域已资助超百万人次。这一次,他把目光投向科学。

何享健相信 " 国家强大、经济繁荣离不开科技发展 "。他希望给科学多一些支持,给科研工作者多一点鼓励,帮助他们真正 " 沉下来搞科研 "。" 何享健青年科学家 " 项目秉持长期主义,计划于 11 月启动第二期提名,持续发掘青年科研人才。

    何享健以个人名义设立 30 亿元科学基金。(图 / 受访者供图)

这种相信科研、支持科研的精神,也延续到何享健创立的企业。从智能制造到绿色能源,从节能家电到自动化机器人,美的集团的研发投入多年稳居行业前列。推动科技进步,不只是企业发展的动力,更是造福社会的方式。

科学需要被托举,也值得被期待。那些在实验室里埋头钻研的年轻人,正在为人类生活的每一个 " 痛点 " 寻找解法。让他们能更自由、更无顾虑地走在没有人走过的路上,也许正是让痛点开出幸福花朵的开始。

作者:晓洋

校对:遇见

排版:汤姆

配图:美的、视觉中国

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