Инженеры разработали новую систему охлаждения компьютерных чипов на основе медных пластин, которая может резко снизить энергопотребление дата-центров. По оценкам исследователей, технология способна уменьшить долю энергии, уходящей на охлаждение, с более чем 30% до примерно 1,1% от общего энергопотребления дата-центра.
В 2025 году дата-центры потребили около 485 ТВт·ч электроэнергии. Значительная часть этой энергии ушла на охлаждение серверов и ускорителей для ИИ. Рост вычислительных нагрузок приводит к увеличению тепловыделения, а традиционные воздушные системы охлаждения уже не справляются с современными чипами.
Исследователи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн предложили использовать жидкостное охлаждение direct-to-chip. В такой системе охлаждающая жидкость проходит через специальные "cold plate" пластины, установленные непосредственно на процессорах. Это позволяет эффективнее отводить тепло от наиболее горячих участков чипа.
Для создания пластин инженеры применили математические алгоритмы и технологию электрохимической 3D-печати. В результате удалось изготовить пластины из чистой меди со сложной внутренней структурой, которую невозможно получить обычными методами производства. Медь выбрали из-за высокой теплопроводности.
Система использует микроскопические ребра и каналы для распределения охлаждающей жидкости. Оптимизированная геометрия снижает сопротивление потоку жидкости, благодаря чему насосам требуется меньше энергии для циркуляции охлаждения. По данным исследователей, новая конструкция обеспечивает до 32% более эффективное охлаждение по сравнению с традиционными решениями.
Исследователи отмечают, что охлаждение становится главным ограничением для дальнейшего роста производительности чипов. Более эффективный отвод тепла позволяет уменьшить риск thermal throttling, когда процессоры снижают частоты из-за перегрева.
Технология пока проходит тестирование. В дальнейшем разработчики планируют проверить работу системы в реальных серверных стойках и дата-центрах.
Источник: New Atlas