Inginerii Microsoft au dezvoltat o tehnică inovativă de răcire a cipurilor prin microfluidică, care elimină căldura mai eficient și ar putea reduce semnificativ supraîncălzirea generată de sarcinile de lucru AI (Inteligență Artificială).
Tehnologia, bazată pe principiile microfluidicii, constă în pomparea unui lichid răcoritor prin canale microscopice gravate direct în cipuri de siliciu. Reprezentanții Microsoft au declarat că această metodă este de până la trei ori mai eficientă în eliminarea căldurii comparativ cu metodele tradiționale de răcire, cunoscute sub numele de “cold plate”, utilizate în centrele de date.
Noua tehnologie ar putea permite centrelor de date să ruleze sarcini de calcul mai intensive fără riscul supraîncălzirii, în special odată cu intrarea pe piață a procesorilor AI noi și mai puternici. Acești procesori generează mult mai multă căldură decât generațiile anterioare de cipuri, iar Microsoft avertizează că tehnologiile actuale de răcire ar putea să nu mai fie suficiente în doar câțiva ani.
Sashi Majety, manager tehnic superior la Microsoft, a subliniat într-un comunicat de presă: “Dacă încă te bazezi preponderent pe tehnologia tradițională cold plate, te afli într-un impas. În doar cinci ani, aceasta ar putea deveni o limită pentru performanță.”
Unitățile de procesare grafică (GPU-uri) sunt adesea utilizate în centrele de date deoarece pot efectua multiple calcule în paralel, fiind ideale pentru alimentarea AI și altor sarcini computaționale intensive. Pentru a le preveni supraîncălzirea, GPU-urile sunt de obicei răcite cu plăci metalice reci montate deasupra carcasei cipului, care circulă lichidul răcoritor peste și în jurul acestuia pentru a extrage căldura. Totuși, aceste plăci sunt separate de siliciu prin mai multe straturi, limitând astfel cantitatea de căldură ce poate fi extrasă din cip.
Tehnologia microfluidică a Microsoft implică gravarea unor caneluri de dimensiunea unui fir de păr direct în die-ul de siliciu — nucleul dens al cipului. Când lichidul răcoritor este trimis direct la die prin aceste canale microscopice, căldura este eliminată mult mai eficient.
Chipul prototip a trecut prin patru iterații de design. Microsoft a colaborat cu startup-ul elvețian Corintis pentru a dezvolta un layout inspirat de venele frunzelor și aripile fluturilor — modele care distribuie lichidul pe căi ramificate în loc de linii drepte.
Scopul a fost de a ajunge mai precis la punctele fierbinți și de a evita blocarea sau crăparea siliciului. Un model AI a optimizat aceste căi de răcire utilizând hărți termice pentru a indica zonele unde temperatura tinde să fie cea mai mare pe procesor.
Inginerii au testat apoi designul pe un GPU care rula un workload simulat Microsoft Teams — o combinație de servicii video, audio și de transcriere, folosit pentru a reflecta sarcina tipică a unui centru de date.