Ведущие разработчики ИИ-ускорителей продолжают наращивать мощность своих устройств, что требует применения передовых систем охлаждения. Речь идёт прежде всего о системах прямого жидкостного охлаждения, способных отводить тепло непосредственно от поверхности чипов. Корпорация Microsoft сообщила о разработке совместно со швейцарским стартапом Corintis альтернативной СЖО, которая охлаждает процессоры изнутри.
Новая технология базируется на принципах микрогидродинамики (microfluidic). Подход основан на формировании крошечных каналов на обратной стороне кремниевого кристалла: циркулируя через эти канавки, жидкость эффективно отводит тепло от наиболее горячих зон чипа. Для оптимизации расположения каналов, которые по толщине сопоставимы с человеческим волосом, использовался ИИ. Полученный рисунок вытравленных канавок напоминает прожилки на листе дерева или крыло бабочки.
Источник изображения: Dan DeLong / Microsoft
При разработке системы нужно было убедиться, что каналы обеспечивают возможность циркуляции необходимого объема охлаждающей жидкости без засорения, но при этом не ухудшают прочность кристалла из-за своих размеров и расположения. Только за последний год команда Microsoft опробовала четыре разных варианта конструкции.
Источник изображения: Dan DeLong / Microsoft
Для практического использования такой СЖО потребовалась разработка герметичного корпуса для чипов. Кроме того, были опробованы различные методы травления каналов: специалистам пришлось создать пошаговую схему добавления этапа травления в стандартный процесс производства чипов. Наконец, была разработана специальная формула охлаждающей жидкости.
Источник изображения: Corintis
По заявлениям Microsoft, предложенная технология по сравнению с традиционными водоблоками способна повысить эффективность отвода тепла до трёх раз — в зависимости от нагрузки и конфигурации. При этом максимальный рост температуры кремния внутри GPU снижается на 65 %, хотя этот показатель варьируется в зависимости от типа чипа. Плюс к этому повышается энергоэффективность.
Источник изображения: Corintis
В дальнейшем Microsoft намерена изучить возможность внедрения технологии охлаждения нового типа в будущие поколения собственных изделий для дата-центров. Корпорация также сотрудничает с производителями и партнёрами по вопросу использования предложенного решения. Предполагается, что в дальнейшем результаты работы откроют путь к совершенно новым архитектурам микросхем, основанным на 3D-компоновке: в этом случае охлаждающая жидкость сможет протекать через слои в многоярусных чипах.
Между тем стартап Corintis, основанный на базе Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL), провёл раунд финансирования Series A, в ходе которого на развитие привлечено $24 млн. Инвестиционную программу возглавил BlueYard Capital при участии Founderful, Acequia Capital, Celsius Industries и XTX Ventures. Таким образом, на сегодняшний день компания получила в общей сложности $33,4 млн. Corintis направит средства на расширение деятельности и дальнейшее развитие новой технологии охлаждения чипов. Будут открыты несколько офисов в США и инженерный центр в Мюнхене.
Источник:
