Jedná se o technologii chlazení čipů, která je 10krát účinnější.

Jihokorejští vědci právě oznámili úspěšný vývoj superúčinné technologie kapalinového chlazení integrované přímo do křemíkového substrátu mikročipů.

Datová centra s umělou inteligencí jsou často přirovnávána k „energeticky hladovým monstrům“, protože výpočetní proces s umělou inteligencí spotřebovává obrovské množství energie a generuje neustálé teplo, což zase vyžaduje chladicí systém, který spotřebovává podobné množství elektřiny.

Rychlý rozvoj modelů ve velkém měřítku a generování umělé inteligence vedl k prudkému nárůstu výkonu čipů a hustší integraci, což má za následek exponenciální nárůst odvodu tepla na jednotku plochy.

Tradiční metody chlazení založené na ventilátorech nebo externí měděné chladiče však nyní dosáhly svých fyzikálních limitů a nemohou splňovat požadavky na nepřetržitý odvod tepla. Chladicí systémy s extrémně vysokou hustotou tepelného toku jsou proto klíčovým problémem, který brání rozvoji špičkových výpočetních schopností.

Přímá integrace do křemíku

Aby se tento problém vyřešil, výzkumný tým z Korejského pokročilého institutu vědy a techniky (KAIST) se ponořil do technologie tepelného managementu na úrovni čipů.

Základní desky serverů pro datová centra jsou chlazeny ponořením do inertní kapaliny. Zdroj: Green Revolution Cooling.

Cílem je vytvořit efektivní systém kapalinového chlazení, který je zabudován přímo do čipu a nabízí tak zcela nové řešení.

Po určité době výzkumu překonal interdisciplinární tým vedený profesorem Kim Sung-jinem (Katedra strojního inženýrství) a profesorem Lee Ik-jinem (Umělá inteligence a výpočetní technika) problém odvodu tepla u hyperzatížených čipů.

Konkrétně největší praktickou výhodou této technologie je, že může přímo používat čistou vodu o pokojové teplotě jako chladivo, čímž přesně snižuje teplotu polovodičových čipů pracujících při vysokém zatížení, aniž by se musela spoléhat na nízkoteplotní vodu nebo specializovaná chladicí řešení.

Podle výzkumného týmu je klíčem k tomu, aby se do křemíkové struktury polovodičového čipu přímo vložily mikrokanály s průměrem mnohem menším než lidský vlas, čímž se vytvoří jednotný celek.

Data z reálných testů ukazují, že i za extrémních podmínek generování tepla až do 2000 W/cm² zůstává tento chladicí systém stabilní a udržuje teplotu jádra čipu pod 100 °C, což zajišťuje maximální účinnost zařízení.

Struktura mikrokanálu rozdělovače

Ve srovnání se současnými technologiemi chlazení se tato výzkumná inovace zaměřuje na architekturu mikrokanálového rozdělovače (MMC) vestavěnou v čipu.

Mohlo by vás zajímat

Mohla by umělá inteligence změnit podobu mistrovství světa?FIFA poskytuje virtuálního asistenta s umělou inteligencí spolu s obrovským množstvím dat, která budou přístupná všem týmům účastnícím se mistrovství světa ve fotbale v roce 2026.

Jak vypočítat autorské poplatky, když kavárna používá hudbu.(Noviny Dan Tri) - Kavárny, které ve svém provozu používají hudbu, mohou být nuceny platit roční poplatky za autorská práva. Výše ​​platby se vypočítává na základě základního platu a korekčního faktoru podle rozlohy kaváren.

Austrálie zdvojnásobuje pokuty, aby zpřísnila omezení pro děti mladší 16 let, které používají sociální sítě.VHO - Australská vláda zdvojnásobí maximální pokuty pro platformy sociálních médií, které poruší zákaz používání služby dětmi mladšími 16 let, a také dá regulačním orgánům větší pravomoc monitorovat vymáhání předpisů o ověřování věku.

U tradičního mikrokanálového chlazení musí chladicí kapalina proudit nepřetržitě z jednoho konce třísky na druhý. Tato nadměrně dlouhá dráha výrazně zvyšuje odpor proudění.

Model architektury mikrokanálového rozdělovače (MMC). Obrázek: KAIST.

Pro udržení cirkulace je systém nucen využívat větší výkon čerpadla, což má za následek zvýšenou spotřebu energie, sníženou celkovou účinnost odvodu tepla a vyšší dlouhodobé provozní náklady.

Struktura proudění MMC mezitím zcela nově definuje logiku cirkulace. Distribucí chladiva přes několik rozptýlených vstupů, dokončením procesu výměny tepla a jeho následným sběrem přes několik výstupů vytváří systém vícebodovou chladicí síť s extrémně krátkou dobou cyklu.

Společnost QQ přirovnává tento princip k logistické síti. Podle nich je starý model jako přeprava zboží na dlouhé vzdálenosti po jediné trase s dlouhými cestami a značnými ztrátami. MMC je naproti tomu budování distribučních center v celém regionu, což usnadňuje výměnu tepla na místě.

Tato konstrukce nejen minimalizuje tření kapaliny a tlak čerpadla, ale také zajišťuje rovnoměrné rozložení chladicí kapaliny v celém prostoru třísky. Nerovnoměrné lokalizované odvádění tepla nebo přehřívání je zcela eliminováno, což zabraňuje škrcení třísky nebo její poruše.

Navíc místo pokusu o zmenšení velikosti potrubí vědci inteligentně optimalizovali řadu základních parametrů, jako je šířka, výška, počet, uspořádání mikrokanálů a průtok.

Aby tým odfiltroval nejoptimálnější návrh, vytvořil rámec pro vícenásobnou optimalizaci. Nejprve vědci použili vysoce výkonný 1D model k rychlému prověření řady základních návrhů a eliminaci neefektivních struktur.

Tým dále s využitím vysoce přesné 3D simulační technologie doladí nejslibnější možnosti. Tento systém optimalizuje tři klíčové metriky současně: tepelný výkon, pokles tlaku kapaliny a rovnoměrnost teploty napříč čipem.

Výsledkem bylo, že výzkumný tým zcela překonal problém nerovnoměrného rozložení tekutin, což byla „Achillova pata“ předchozích studií MMC po celém světě .

Během testování dosáhl nový chladicí systém koeficientu výkonu 106 000 COP, což je míra množství tepla odvedeného na jednotku spotřebované energie.

Vědci tvrdí, že toto číslo je více než desetkrát vyšší než předchozí světový rekord, publikovaný v časopise Nature v roce 2020. Jinými slovy, tato nová inovace je schopna ochladit stejné množství tepla s pouhou desetinou energie, kterou vyžaduje nejlepší technologie chlazení čipů, která je v současnosti k dispozici.

Tato nová technologie chlazení je desetkrát účinnější než předchozí světový rekord. Foto: KAIST.

Spojené státy - Vietnam: Nepropásněte

Vietnam povzbuzuje americké firmy k rozšíření investic do vyspělých technologií.Ráno 26. června v sídle vlády přijal místopředseda vlády Ho Quoc Dung pana Jeffa Place, ředitele dodavatelského řetězce společnosti Coherent Group (USA). Během setkání místopředseda vlády potvrdil, že Vietnam povzbuzuje americké podniky k rozšíření investic, zejména v oblasti high-tech, inovací a polovodičového průmyslu.

Povzbuzovat americké firmy k rozšíření investic do high-tech odvětví.Místopředseda vlády Ho Quoc Dung uvedl, že Vietnam vítá, aby americké firmy pokračovaly v rozšiřování svých aktivit ve Vietnamu, zejména v technologicky vyspělých odvětvích a sektorech s vysokou přidanou hodnotou.

Vietnam a Spojené státy posilují spolupráci při řešení následků války.VTV.vn - Generální tajemník a prezident To Lam přijal 22. června úřadujícího tajemníka amerického námořnictva Hung Caa.

Je pozoruhodné, že tento neuvěřitelný výkon je zcela nezávislý na luxusních výrobních procesech nebo drahých materiálech. Výrobní teplota integrovaného mikrokanálu je nižší než 350 °C, což ho činí plně kompatibilním se současnými velkoobjemovými výrobními linkami polovodičů (CMOS).

Díky tomu odpadá nutnost rekonstrukcí nebo nákupu drahých strojů v továrnách, což otevírá dveře k okamžité komercializaci.

„S tím, jak se výkon čipů umělé inteligence neustále zvyšuje a pokročilá technologie elektronického balení se opakuje, budou limity výkonu hardwaru stále více omezovány teplotou.“

„Tato vysoce výkonná technologie kapalinového chlazení se stane základním řešením pro budoucí výpočetní systémy a prolomí patovou situaci v oblasti vyvážení výpočetního výkonu a spotřeby energie,“ prohlásil profesor Kim Sung-jin.

Zdroj: https://znews.vn/day-la-cong-nghe-lam-mat-chip-hieu-qua-gap-10-lan-post1661387.html