Представлена новая конструкция для охлаждения серверов

Резкий рост популярности искусственного интеллекта и облачных сервисов перегружает электрические сети из-за работы систем охлаждения серверов. Новая разработка на основе медных пластин с оптимизированной формой ребер способна радикально снизить затраты энергии на температурный контроль в современных дата-центрах.

Ученые разработали новую систему жидкостного охлаждения для компьютерных чипов, которая способна снизить затраты на охлаждение дата-центров

Источник: Wikimedia

Инженеры из университета Иллинойса в Урбане-Шампейне вместе с американской компанией Fabric8Labs разработали новую систему жидкостного охлаждения для компьютерных чипов, которая способна снизить затраты на охлаждение дата-центров до 1,1% от общего объема потребления энергии. Статья опубликована в журнале Cell Reports Physical Science.

Проблема перегрева мощных чипов

Рост спроса на вычисления ведет к увеличению размеров и количества дата-центров. По прогнозам, к 2028 году энергопотребление серверов в США может составить до 12% от общей нагрузки на энергосеть страны. При этом почти половина электричества тратится не на сами вычисления, а на охлаждение оборудования и сопутствующие нужды. Традиционный обдув воздухом больше не справляется с тепловыделением современных производительных процессоров.

В качестве альтернативы инженеры предложили использовать медные пластины с ребрами сложной формы, которые крепятся непосредственно к процессорам и омываются жидким хладагентом. Медь обладает отличной теплопроводностью, но этот металл сложно обрабатывать традиционными методами аддитивного производства. Для создания деталей авторы применили метод электрохимического аддитивного производства, который позволяет формировать медные слои с точностью до 30−50 микрометров.

Для создания деталей авторы применили метод электрохимического аддитивного производства, который позволяет формировать медные слои с точностью до 30−50 микрометров

Источник: Freepik

Топологическая оптимизация формы

Форма охлаждающих ребер была рассчитана с помощью математического алгоритма топологической оптимизации. Компьютерная программа провела виртуальные тесты множества вариантов геометрии и нашла конфигурацию с зазубренными краями и заостренными концами, которая максимально увеличивает площадь контакта с жидкостью.

Новая форма эффективно решает гидравлическое противоречие: она не только улучшает отвод тепла на 32% по сравнению со стандартными прямоугольными ребрами, но и снижает перепад давления на 68%. Это значит, что для прокачки хладагента через систему требуется гораздо меньше мощности насосов. Авторы разработки заявляют, что новая технология поможет существенно удешевить эксплуатацию серверов нового поколения.

Ранее Наука Mail рассказывала, что китайские ученые запустили первый в мире подводный дата-центр на энергии ветра.