Стремительное развитие мощных чипов для искусственного интеллекта привело к росту энергопотребления в центрах обработки данных. Традиционные методы охлаждения — шумные вентиляторы и внешние медные теплоотводы — уже не справляются с отводом тепла. В существующих жидкостных системах охлаждающая жидкость проходит длинный путь от одного конца устройства до другого, что создает высокое сопротивление потоку и требует мощных насосов. Из‑за нагрева жидкости одни части процессора охлаждаются, а другие перегреваются.
Команда Корейского передового института науки и технологий предложила принципиально иное решение — инновационную технологию жидкостного охлаждения с многоуровневой сетью микроканалов, интегрируемых непосредственно в структуру кремниевого чипа.
Микроканалы представляют собой узкие проходы для жидкости, создаваемые внутри чипа; система включает множество крошечных входных и выходных отверстий, равномерно распределенных по поверхности. Такая децентрализованная конструкция сокращает путь жидкости, снижая сопротивление потоку и давление при перекачке. Для оптимизации размеров каналов и скорости потока ученые применили многопараметрическую модель.
Поскольку производительность полупроводников с искусственным интеллектом и современных электронных устройств все больше зависит от температуры, мы ожидаем, что эта технология станет базовым решением для охлаждения будущих высокопроизводительных вычислительных систем
Эксперименты показали впечатляющие результаты: коэффициент полезного действия системы достиг 106 000 — в 10 раз выше предыдущего мирового рекорда 2020 года. При экстремальной тепловой нагрузке в 2000 Вт/см² температура чипа оставалась ниже 100 °C. Важное преимущество технологии — ее совместимость с существующими производственными линиями: для охлаждения используется обычная вода комнатной температуры, а процесс изготовления проходит при температуре ниже 350 °C.
Разработка опубликована в журнале Energy Conversion and Management.
Ранее Наука Mail рассказывала, что новый квантовый чип работает при комнатной температуре.
