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低功率半导体

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过去几年期间，全球各地极端气候频发。本文，我们将学习凭借高能效减缓全球变暖速度的“低功率半导体”相关知识。 数据中心与地区：数据使用频率加速全球变暖脚步
Data Centers and the Earth: growing hotter with data use
Data Centers and the Earth: growing hotter with data use
随着5G、人工智能和物联网技术飞速发展，使用网络视频平台成为日常生活中的一部分，大量视频和照片存储在“数据中心”。数据中心必须24小时启动并运行，才能不间断地处理、存储并向消费者提供数据。而这自然需要消耗大量电力。除了保持数据中心运行所需的电力之外，还需要电力保持这些无休止运行的数据中心保持不过热。电耗的增加是温室气体排放增加的主要原因。因此降低数据中心功耗，已成为一项全球性的任务。一个值得关注的潜在解决方案，就是“低功率半导体””。此类半导体使用更少的电力并产生更少的热量，同时能提升整个数据中心的能效。 炫Cool环境解决方案：低功率半导体
A cool solution for the environment: ‘low-power semiconductors’
A cool solution for the environment: ‘low-power semiconductors’
传统的数据中心服务器使用HHD（硬盘驱动器）存储数据。近年来，SSD（固态硬盘）横空出世。它具有更优秀的性能、更低的功耗和出色的散热能力。这使得它很快取代硬盘，成为数据中心数据存储的首选解决方案。但人类产出的数据量一直以惊人的速度增长，预计到2025年，我们积累的数据将达到176ZB（泽字节），约为2018年数据量的5.3倍。因此，数据中心节能的重要性与日俱增。

*泽字节（ZB）：表示数据量的单位。前缀“zetta”表示10的21次方，加上“字节”，组成计算机的数据单位。

三星半导体正在努力最大限度提高SSD的能效。这项工作包括寻找“功率余量”元素，即SSD运行期间不必要的功率消耗，并检测温度变化，以开发最大限度减少热量输出的技术。通过这些努力，我们于2021年推出了高性能低功耗数据中心SSD“PM9A3 E1.S”，随后推出使用“高K金属栅（High-k metal gates，HKMG）”工艺生产的低功耗、高性能DDR5模组，及三种电源管理集成电路（PMICs） ，以最大限度提高DDR5 DRAM模组性能，同时最大限度降低功耗。 那么“低功耗存储半导体”能将数据中心的能耗降低多少呢？
Low power memory semiconductors' total annual power savings of 7TWh
Low power memory semiconductors' total annual power savings of 7TWh
假设将2020年出货的数据中心HDD全部更换为SSD，则每年可节省3TWh（太瓦时）电力。而将2020年出货的所有服务器中的传统DDR4 DRAM升级为最先进的DDR5 DRAM，则每年可额外节省1TWh。通过这一节能方式，数据中心设施运营可进一步节省3TWh电力，其中包括服务器运行和冷却所需的电力要求。全年总共可节省7TWh电力。这相当于两个火力发电站。使用低功耗半导体可节省大量能源，也可以减少温室气体的排放。

*瓦时（Wh）：功率单位。使用的电量为瓦数与时间的乘积。瓦时（Wh）代表功率（watt，W）乘以时间（h）。

这就是“低功耗半导体”的意义所在。它能以无与伦比的性能和能效减缓全球变暖。三星半导体自2009年推出“绿色存储”活动以来，每年都推出性能更出色的低功耗半导体。我们将继续为实现可持续的未来而努力。
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