【COMPUTEX】 NVIDIA Grace 效能再升級,技嘉、美超微等眾多台廠採用
【COMPUTEX】 NVIDIA Grace 效能再升級,技嘉、美超微等眾多台廠採用

台北國際電腦展COMPUTEXNVIDIA2022正式開展,繪圖處理器(GPU)廠 NVIDIA在論壇宣布,台灣電腦製造廠將在2023年上半年開始推出首批搭載 NVIDIA Grace CPU 超級晶片與 Grace Hopper GPU 超級晶片的系統,用於處理橫跨數位孿生 (Digital Twin)、人工智慧 (AI)、高效能運算、雲端繪圖及遊戲等各領域運算負載。

NVIDIA指出,這些業者包括華碩、富士康、技嘉、雲達、美超微和緯穎,預計將從 2023 年上半年開始推出數十款伺服器,搭載Grace 的系統將加入 x86 與其他 Arm 架構伺服器的陣容,為客戶提供多種選擇,以提高資料中心的運作效能與效率。

NVIDIA Grace 伺服器產品組合
NVIDIA Grace 伺服器產品組合
圖/ Nvidia提供

NVIDIA超大規模與高效能運算部門副總裁 Ian Buck 表示:「市場上出現一種全新型態的資料中心,即處理和提煉巨量資料以產出智慧的 AI 工廠,而NVIDIA正與台灣的合作夥伴密切合作,共同打造推動這項轉變的系統。由我們的合作夥伴推出並搭載 Grace 超級晶片的全新系統,將把加速運算的強大實力帶進全球嶄新的市場與產業中。」

新伺服器採用四種全新的系統設計,並搭載NVIDIA 於前兩屆GTC 大會上宣布推出的Grace CPU超級晶片與Grace Hopper GPU超級晶片。

2U 外形設計為原始設計製造商和原始設備製造商提供發展藍圖和伺服器基板,以便快速將用於 NVIDIA CGX雲端遊戲、NVIDIA OVX數位孿生及 NVIDIA HGX AI 與高效能運算平台的系統推向市場。

加速處理現代作業負載

兩項NVIDIA Grace CPU超級晶片技術能夠在多種系統架構下,處理眾多運算密集型的作業負載。

Grace CPU 超級晶片內含兩個 CPU 晶片,以 NVIDIA 的 NVLink-C2C 互連技術相互連結,具有多達 144 個高效能 Arm V9 核心並結合支援向量擴充指令集,以及 1TB/s 的記憶體子系統。

這項突破性設計與當今頂尖的伺服器晶片相比,可提供最高的效能表現,以及兩倍的記憶體頻寬與能源使用效率,藉以滿足高效能運算、資料分析、數位孿生、雲端遊戲和超大規模運算等應用中最嚴苛的需求。

Grace Hopper GPU 超級晶片則是在一個整合式模組內,以 NVLink-C2C 互連技術將 NVIDIA Hopper GPU 與 NVIDIA Grace CPU 串連起來,用於解決高效能運算和超大規模 AI 應用的處理需求。透過 NVLink-C2C 互連技術,將 Grace CPU 的資料傳輸至 Hopper GPU 的速度較傳統 CPU 快15 倍。

用於 AI、高效能運算、數位孿生和雲端遊戲的多款 Grace 伺服器產品組合

Grace CPU 超級晶片與 Grace Hopper GPU 超級晶片伺服器設計組合,包含採用單基板的系統,具有單路、兩路和四路配置,可用於四種特定作業負載的設計,伺服器製造商可依客戶需求進行客製化調整:
1. NVIDIA HGX Grace Hopper 系統用於 AI 訓練、推論與高效能運算,可搭載 Grace Hopper GPU 超級晶片和 NVIDIA BlueField®-3 DPU。
2. NVIDIA HGX Grace 系統用於高效能運算與超級電腦,採用純 CPU 設計,搭載 Grace CPU 超級晶片和 BlueField-3。
3. NVIDIA OVX 系統用於數位孿生和協作作業負載,搭載 Grace CPU 超級晶片、BlueField-3 和 NVIDIA GPU。
4. NVIDIA CGX 系統用於雲端繪圖與遊戲,搭載 Grace CPU 超級晶片、BlueField-3 和 NVIDIA A16 GPU。

此外,NVIDIA 正在擴大 NVIDIA 認證系統計畫的規模,將納入搭載 NVIDIA Grace CPU 超級晶片及 Grace Hopper GPU 超級晶片的伺服器,同時包括使用 x86 CPU 的系統。預期在合作夥伴的系統供貨不久後,將推出首批 OEM 伺服器認證。

Grace 伺服器產品組合已針對 NVIDIA 豐富的運算軟體堆疊完成最佳化調整,包括 NVIDIA 高效能運算、NVIDIA AI、Omniverse 與NVIDIA RTX。

責任編輯:吳秀樺

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從ESD防護IC到微系統工程:晶焱科技以BCD製程跨足霍爾電流感測領域,布局車用與AI伺服器電源市場
從ESD防護IC到微系統工程:晶焱科技以BCD製程跨足霍爾電流感測領域,布局車用與AI伺服器電源市場

走進晶焱科技,很難不注意到企業牆上掛著的一段話:「積體電路與微電子系統的靜電放電(Electrostatic Discharge, ESD)防護設計,不只是高深的學問,更是一門追求極致工藝的精品藝術。」這句出自國立陽明交通大學講座教授柯明道的話語,也正好體現了晶焱科技過去二十年來在技術領域持續深耕、追求極致的最佳寫照。

作為國內的IC設計公司,晶焱科技長年專注於電子產品中那顆不起眼、卻肩負系統安全重任的防護IC。「看似沒什麼存在感,但如果沒有它,輕則訊號中斷,重則整個系統癱瘓。」晶焱科技總經理姜信欽博士笑著說,也因此所有用過筆電、手機、電視或AI伺服器的消費者,或許都曾經間接受惠於晶焱科技的這門技術。

從守護到進攻,晶焱科技瞄準霍爾電流感測

晶焱科技總經理姜信欽博士強調,從靜電防護到電流感測,團隊深耕超過20年,致力於在保護與訊號品質間取得
晶焱科技總經理姜信欽博士強調,從靜電防護到電流感測,團隊深耕超過20年,致力於在保護與訊號品質間取得最佳平衡。
圖/ 數位時代

姜信欽回憶,晶焱科技自1998年投入ESD研究,直到2005年才正式進入市場,花了七年蹲點。如今,團隊已累積超過400種產品規格,滿足不同電子產品的需求。而這背後最大的挑戰,是如何在「防護」與「不干擾訊號」間取得平衡。姜信欽說,過高的箝制電壓可能會在某些情況下無法完全防護,過低的話則可能會過早啟動防護機制,影響正常運行。「難的是要像避雷針一樣,瞬間導走危險電流,卻不影響正常訊號的傳輸。」

雖然在ESD防護市場打下基礎,但姜信欽也坦言,單靠防護IC未必能支撐企業規模與競爭力。「留在舒適圈不是我們的選項。我們想找出下一條能跟臺灣半導體共同成長的路。」而這條路,就是高精密霍爾電流感測器(Hall Current Sensor)。

晶焱科技設計開發部資深經理楊鴻銘博士說明,透過磁場感測可精準掌握電流變化,尤其適用於電動車與AI伺服
晶焱科技設計開發部資深經理楊鴻銘博士說明,透過磁場感測可精準掌握電流變化,尤其適用於電動車與AI伺服器電源電流監測。
圖/ 數位時代

所謂高精密霍爾電流感測器,是透過偵測電流所產生的磁場變化,進而反推出電流大小,達到非侵入式監測,避免干擾原本電路的運作。晶焱科技設計開發部資深經理楊鴻銘博士補充說明,傳統作法通常會將感測器直接串入電路中,但這樣往往會影響電流本身。「我們現在是利用磁場感測的方式,完全不會干擾訊號流。」他說。尤其在電動車產業快速崛起之際,這樣的方案更顯關鍵。因為電動車在瞬間加速或充電時,經常出現突波電流,若偵測不夠精準,可能就會影響整體能效與行車安全。姜信欽也表示,高精密霍爾電流感測器能在有限空間內精確掌握電流變化,正是車用領域最迫切需要的技術。

姜信欽進一步透露,其實在創立晶焱科技之初,就同步規劃了兩條技術賽道:一條是靜電放電(Electrostatic Discharge, ESD)防護IC,另一條則是類比IC。當年之所以先選擇投入防護IC領域,主要是因為較容易找到市場需求。而隨著AI伺服器、電動車與綠能應用的快速發展,市場對電流精密監測的需求急遽攀升,也讓晶焱科技看見切入霍爾電流感測器的絕佳機會。「現在所有電子產品都在往微型化發展,傳統電流感測模組體積太大,根本無法塞進未來的車用或伺服器設備裡。」姜信欽說。

鎖定AI、車用與綠能場景,晶焱科技迎向藍海市場

然而,要做出高精密霍爾電流感測器,遠比外界想像困難。除了必須解決溫度漂移問題,更要處理雜訊、封裝熱效應,以及如何讓感測器在不同電流範圍都能保持精度。「這不是單純的IC設計,更是一個微系統工程,必須同時理解電、磁、熱三種物理效應。」姜信欽坦言。過往若要自行投資,研發時程往往得拉長到五年以上,且這方面技術臺灣其實是相對缺乏的。

「計畫對我們來講就像沙漠裡看到水。」姜信欽口中的計畫,正是經濟部產業發展署所推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫(以下簡稱本計畫)」。他表示,若沒有本計畫的支持,這顆產品恐怕還要再拖個兩年才能進入量產。

由於晶焱科技選擇採用高壓金氧半導體製程(BCD),改變傳統霍爾感測器使用雙極性製程(Bipolar)或外掛砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)元件的做法,並將霍爾元件、放大器與溫度補償電路全部整合在單一晶片中,這不僅大幅降低成本與體積,也顯著提升靈敏度。姜信欽表示,他們甚至在封裝內設計了特殊的導電結構,用以將磁場集中至霍爾元件上,進一步提高感測精度。「過去的霍爾感測器多是獨立模組,但我們希望將它做成一顆IC直接放進系統裡,這樣不僅能節省空間,還能實現自動零點校正與溫度漂移補償。」他說。

楊鴻銘補充指出,晶焱科技瞄準的市場涵蓋AI伺服器電源監控、電動車車載充電器(On-Board Charger, OBC),以及太陽能系統的最大功率追蹤(Maximum Power Point Tracking, MPPT)。以AI伺服器為例,在直流-直流(DC-DC)降壓模組從48伏轉換至12伏的過程中,需要透過霍爾感測器即時監控電流並執行相位平衡。此外,晶焱科技的產品同時具備ESD防護與高隔離耐壓設計,能滿足車規與工規等嚴格標準。

迎戰千億市場新局,晶焱科技要以新技術開創新篇章

晶焱科技背後擁有一支穩健紮實的團隊,是推動技術不斷前行的最大後盾。
晶焱科技背後擁有一支穩健紮實的團隊,是推動技術不斷前行的最大後盾。
圖/ 數位時代

「未來臺灣很多AI伺服器大廠以及車廠,都將是我們的潛在客戶。」姜信欽有信心的說。目前,晶焱科技的首款高精密霍爾電流感測IC,已進入客戶測試階段,預計最快2026年開始量產。雖然姜信欽謙虛地說市場量體規模難以預測,但根據晶焱科技內部的預估,到2032年全球高精密霍爾電流感測器市場將有望上看新臺幣1,000億元。對晶焱科技而言,這不只是開發新產品,更是把過去在ESD防護累積的工藝精神延伸到新的成長曲線。正如企業牆上那句話所說:「沒有最好,只有更好。」晶焱科技正用二十年的技術底蘊,敲開另一道更高的門檻。

「我們不是只想守住舊市場,而是要在下一個二十年,找到屬於臺灣IC設計的新位置。」姜信欽說。從電子產品背後默默防護訊號,到如今挑戰更高精度、更高附加價值的微系統設計,晶焱科技迫不及待要展開新的篇章。

|企業小檔案|
- 企業名稱:晶焱科技股份有限公司
- 創辦人:姜信欽博士
- 核心技術:靜電放電(ESD)防護 IC
- 資本額:新臺幣9.8億元
- 員工數:約150人

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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