Microsoft розробляє революційний метод охолодження чіпів — мікрофлюїдні канали

У міру того як процесори для центрів обробки даних стають все гарячішими, компанії винаходять все більш творчі способи їх охолодження. Повідомляється, що NVIDIA та її партнери експериментують з новими охолоджувальними пластинами та занурювальним охолодженням для графічних процесорів AI наступного покоління, а Microsoft пропонує витравлювати мікрорідинні канали на звороті самого чипа, щоб знизити його пікову температуру до 65%, що робить його втричі ефективнішим, ніж охолоджувальні пластини.

Microsoft заявляє, що розробила систему охолодження, яка направляє рідину безпосередньо в мікроканали, витравлені на звороті кремнієвого кристала, щоб доставити охолоджувач до високотемпературних ділянок всередині чипа. Рідина, що тече всередині чипа, значно підвищує ефективність всієї установки, оскільки рідина може майже «торкатися» гарячих точок всередині процесора, тоді як у разі більш традиційного рідинного або навіть занурювального охолодження, тепло виходить через кілька шарів далеко від охолоджувача.

Для оптимізації маршрутизації тепла Microsoft працювала зі швейцарським стартапом Corintis, який використовував штучний інтелект для поліпшення геометрії каналів. Замість простих прямих ліній, кінцеве розташування імітує візерунки, знайдені в природі, такі як прожилки листя або крила метеликів, щоб направляти рідину ефективніше. Крім того, мікроканали повинні бути досить малими, щоб ефективно функціонувати, але не надто глибокими, щоб не ослабити кремній, ризикуючи механічним руйнуванням.

Однак витравлення мікрорідинних каналів може бути виконано лише як окрема послідовність під час виробництва чипа, що означає додаткові кроки та витрати. Як альтернативу, згідно з патентом, Microsoft пропонує виробляти структуру для передачі тепла з мікрорідинними каналами окремо та охолоджувати один або два чипи за допомогою цієї структури. Така інтеграція вимагає нових методів пакування, щоб запобігти витоку охолоджувача та зберегти довговічність.

Наразі Microsoft знайшла правильну охолоджувальну рідину, розробила точні техніки травлення та зуміла інтегрувати їх у виробництво чипів. Таким чином, Microsoft вважає свою технологію готовою до повномасштабного виробництва в рамках власної розробки чипів. Сторонні клієнти можуть отримати ліцензію на технологію від Microsoft Technology Licensing.

«Мікрофлюїдика дозволить створювати конструкції з більшою щільністю потужності, що дасть змогу отримати більше функцій, які важливі для клієнтів, і забезпечити кращу продуктивність на меншій площі», — сказала Джуді Пріст (Judy Priest), корпоративна віцепрезидентка та головна технічна директорка з хмарних операцій та інновацій у Microsoft. «Але нам потрібно було довести, що технологія і дизайн працюють, і наступне, що я хотіла зробити, — це перевірити надійність».

Microsoft тестує рішення для охолодження на серверах, які виконують змодельовані робочі навантаження Teams, де нерівномірні теплові навантаження від багатьох служб обробляються ефективніше, що дозволяє досягти вищої пікової продуктивності. Це допомагає зменшити кількість серверів, які в іншому випадку простоюють, коли не використовуються під час пікових навантажень, що зазвичай припадають на початок або середину години.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI