第 80 节 自供电 AI 芯片（第1页）

讨论芯片本身如何省电是一个方面，而如何做到对芯片「无电池」供电，让芯片做到「自供电」，又是另外一个重要方面。这可以通过为 AI 芯片另外配备芯片或传感器件，或直接在 AI 芯片上集成自供电电路来实现。

随着 AI 的发展，如何为 AI 芯片提供电力的问题将越来越重要。边缘侧的 AI 设备正在大规模普及，而基于云的解决方案对边缘侧设备来说实际上并不是有效的方法，如本书第 2 章提及的那样。除了效率之外，还有二氧化碳排放、数据隐私等问题。

另外，在全球安装了数十亿个边缘侧 AI 设备（如在每座城市的每个路口都安装摄像头或传感器，或为了保护林业资源在每棵树上安装 AI 数据分析设备）之后，没有哪种云能够处理这么大带宽的并发流量。而对于边缘侧设备来说，如果还是使用经常要更换的电池，就会造成很高的维护成本，并且有很多人类无法进入的危险场所，这对环境、对人工，都将会是一个沉重的负担。

其实在 AI 设备的周围存在着各种可以利用和采集的能源，这就需要判别哪些能源可以达到较高效率的电力转换。能量采集是指将环境能量从自然或人工环境转换为电能的过程。鉴于能量采集具有现场发电和补充能量存储的能力，它被认为是芯片自供电的突出解决方案。这样，AI 设备的使用寿命可延长数月、数年甚至数十年，并最终实现其自我维持。

自供电并不是一个新发明。曾经风靡一时的矿石收音机就是一种不需要电源的调幅收音机（见图 14.3a），当时这是一个了不起的创新。它利用一块带有活动探针的天然矿石作为检波器（见图 14.3b），加上天线、地线、谐振电路和扬声器等制成收音机，就可以听到广播电台播出的节目了。20 世纪 50 年代，人民邮电出版社还出版了《矿石收音机（修订版）》一书，受到广大无线电爱好者的喜爱（见图 14.3c）。