В журнале IEEE Spectrum появилась публикация о разработке стартапа xMEMS, которая может повлиять на будущее охлаждения в крупных дата-центрах. Специалисты компании адаптировали свой ультразвуковой микромеханический вентилятор, MEMS-чип, чтобы он помещался внутрь оптического трансивера — устройства, превращающего электронные сигналы в световые и обратно, обеспечивая обмен данными между серверами и ускорителями ИИ.
Эти трансиверы, размером с крупный USB-накопитель, потребляют большое количество энергии — по оценке Nvidia, до 40 МВт в центре обработки данных с 400 тыс. графических процессоров. Из-за ограниченного пространства их невозможно охлаждать стандартными методами. Сейчас тепло отводится к корпусу коммутатора, что малоэффективно и рискованно для цифровых компонентов.
Решение xMEMS — разместить внутри трансивера крошечный чип-вентилятор, который с помощью пьезоэлектрического эффекта, способности материала менять форму под действием напряжения, прокачивает воздух сквозь корпус устройства. При этом температура основного элемента трансивера, цифрового сигнального процессора (DSP), может снижаться более чем на 15%. А это критично: снижение температуры продлевает срок службы компонента, который может стоить больше 2 тыс. долларов.
Ранее эта технология использовалась в микродинамиках для наушников, а затем была предложена для смартфонов. Однако в сотрудничестве с неназванными партнерами xMEMS впервые протестировала ее в более серьезной инфраструктуре, где каждый процент эффективности имеет значение.
Прототипы вентиляторов изготавливаются в лаборатории нанофабрикации Стэнфордского университета, а первые партии кремниевых чипов с массовым производством ожидаются от TSMC уже в июне 2025 года. К полноценному запуску производства компания планирует перейти в первом квартале 2026 года.
Рынок оптических трансиверов стремительно растет: аналитики Dell'Oro Group прогнозируют ежегодный прирост поставок на 35% до 2028 года. В то же время параллельно развиваются и альтернативные решения, например, интеграция оптики прямо в корпус сетевых чипов — так называемые «коупакетные» системы от Nvidia и Broadcom. Однако инженеры xMEMS уверены, что их миниатюрная система охлаждения будет востребована и в этих условиях.
Главный инженер Томас Тартер считает, что MEMS-вентиляторы найдут применение и за пределами дата-центров. По его словам, технология подходит для десятков сфер, и он надеется, что ее универсальность вдохновит других разработчиков.
Системы охлаждения сейчас занимают умы многих инженеров. Ранее Наука Mail рассказывала о предложенной технологии «холодной электроники».
