Microsoft представила инновационное решение для охлаждения процессоров и графических чипов — микрофлюидную систему, встроенную прямо в кремниевую пластину. В отличие от традиционных холодных пластин, которые отделены от кристалла несколькими тепловыми слоями, новая разработка использует микроскопические каналы, через которые жидкий хладагент проходит непосредственно внутри кремния.
Каналы шириной с человеческий волос направляют поток охлаждающей жидкости точно в зоны, где выделяется наибольшее количество тепла. Для их оптимального расположения применялись алгоритмы искусственного интеллекта: система анализировала тепловые карты чипа и помогала задать маршрут циркуляции жидкости с максимальной эффективностью.
Разработка велась совместно со швейцарской компанией Corintis, инженеры которой использовали биовдохновленные решения — например, распределение жидкости по принципу жилок в листьях растений.
Какие задачи решает нововведение
Тесты показали, что новая система снижает температуру кристалла GPU до 65% в зависимости от нагрузки и типа чипа. Такой подход позволяет:
- улучшить энергоэффективность за счет снижения потребности в сильно охлажденных жидкостях;
- повысить плотность размещения серверов в дата-центрах;
- сократить затраты на эксплуатацию и охлаждение оборудования;
- обеспечить стабильность работы при растущих нагрузках искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений.
Кроме того, технология открывает путь к созданию новых архитектур процессоров, включая многослойные 3D-чипы, где теплоотвод традиционными методами был бы крайне затруднен. Микроканалы могут обеспечивать вертикальный поток жидкости между слоями, что повысит вычислительную плотность и позволит строить более компактные дата-центры.
Создание микроканалов потребовало множества итераций: разработчикам пришлось подобрать глубину, метод гравировки и герметизацию, чтобы исключить риск протечек и сохранить прочность кристалла. Испытания проводились на существующих платформах, включая процессоры Intel Xeon.
Microsoft намерена развивать технологию совместно с производителями кремния и использовать ее в собственных чипах серий Cobalt и Maia. Более того, компания видит в этом решении стратегическое направление для устойчивого развития дата-центров, на что уже выделено более 30 млрд долларов инвестиций.
