Технология будущего: Microsoft внедряет охлаждение через микроканалы в кремнии

Вместе с экспертами «ЗУМ-СМД» рассмотрим суть технологии, используемой американской транснациональной корпорацией для дата-центров искусственного интеллекта.

Микрофлюидика от Microsoft: охлаждение ЦОД для ИИ

Для охлаждения чипа используется система микроскопических каналов, вырезанных на его обратной стороне. Эти каналы, очень тонкие, как человеческий волос, доставляют охлаждающую жидкость прямо к чипу. Лабораторные испытания показали, что такая система снижает температуру графического процессора на 65% и охлаждает его в три раза эффективнее, чем классические радиаторы.

Микроканальный дизайн чипов, разработанный в партнерстве со швейцарской компанией Corintis, был вдохновлен природными узорами, такими как жилки листьев и крылья бабочек. Этот инновационный подход, по информации Microsoft, обеспечил оптимальное распределение охлаждающей жидкости, повысив эффективность существующей системы охлаждения.

Эксперты в сфере микроэлектроники подчеркивают, что чипы, которые сегодня активно применяются в дата-центрах для выполнения задач искусственного интеллекта, генерируют значительно больше тепла, чем их кремниевые предшественники. Microsoft планирует, что новая система охлаждения уменьшит потребление энергии в центрах обработки данных.

Микрофлюидные системы охлаждения отличаются от традиционных, использующих промежуточные слои (например, теплораспределительные крышки), тем, что предусматривают интеграцию сети миниатюрных каналов непосредственно в кремниевый кристалл посредством травления. Это обеспечивает тепловой контакт между охладителем и источником тепла

Интеграция данной технологии сопряжена с серьезными инженерными трудностями. Особое значение имеет достижение исключительной точности при формировании микроканалов, чьи размеры сопоставимы с толщиной человеческого волоса. Перед командой разработчиков встал комплекс взаимосвязанных задач: от гарантии герметичности чипа и подбора идеальной охлаждающей жидкости до разработки эффективных методов встраивания процесса травления в производственную линию. В течение последнего года было проведено тестирование четырех различных версий дизайна.

Перспективы чипов с микрофлюидным охлаждением

Освобождение от тепловых ограничений открывает перспективы для создания более компактных и мощных вычислительных платформ. Microsoft, работая совместно с производителями, стремится сделать микрофлюидное охлаждение общепринятым стандартом. Специалисты компании считают, что это станет катализатором для разработки более эффективных и устойчивых решений в масштабах всей индустрии.

Представьте микрочип, компоненты которого расположены не только в плоскости, но и вертикально, как этажи в многоуровневой парковке. Именно такую архитектуру, позволяющую радикально ускорить вычисления, позволяет реализовать микрофлюидная технология.