مایکروسافت می گوید که این روش خنک کننده جدید می تواند تراشه های قدرتمندتر و مراکز داده کارآمد را فراهم کند

مایکروسافت با روشی جدید برای خنک کردن میکروچیپ ها پیشرفت می کند که به گفته وی می تواند مراکز داده کارآمدتری را از دیدگاه انرژی در آینده به ارمغان بیاورد. این روشی به نام میکروسیالی است که شامل مایع خنک کننده مایع است که مستقیماً به سیلیکون جریان می یابد.

پس از آزمایشات آزمایشگاهی ، مایکروسافت دریافت که این استراتژی می تواند گرما را تا سه برابر بهتر از صفحات سرد که امروزه در مراکز داده استفاده می شود ، از بین ببرد. این شرکت در این هفته اعلام کرد که قادر به ایجاد یک سیستم خنک کننده میکروفلوئید برای سرور است که خدمات اصلی را برای جلسه تیم های شبیه سازی شده مایکروسافت انجام می دهد.

اگر آنها بتوانند در خارج از آزمایشگاه همان موفقیت را پیدا کنند ، میکروسیالی می تواند میزان انرژی لازم برای خنک کردن یک مرکز داده را کاهش دهد. همچنین می تواند به تراشه های قدرتمندتر منجر شود که سیستم های خنک کننده فعلی در جلوگیری از گرمای بیش از حد مشکل دارند. اما هنوز هم عوامل زیادی وجود دارد که می توانند بر این واقعیت تأثیر بگذارند که این فناوری جدید در نهایت در دنیای واقعی است.

در مقایسه با مراکز داده گذشته ، نسل بعدی در دست ساخت برای آموزش و مدیریت مدل های جدید به قدرتمندترین تراشه ها. نه تنها GPU از انرژی زیادی استفاده می کند بلکه بسیار داغ می شود. تازه نگه داشتن آنها چالشی است که نه تنها بر عملکرد تأثیر می گذارد بلکه چندین مرکز داده را نیز مصرف می کند.

به طور معمول ، یک مرکز داده می تواند از فن ها برای عبور هوای تازه در یک تراشه استفاده کند. یک فناوری پیشرفته تر که مایکروسافت از آن برای تراشه های با قدرت بالاتر استفاده می کند ، شامل صفحات سرد ساخته شده از مس با مایعات است که از طریق آنها جریان می یابد. آن بشقاب را روی یک تراشه قرار داده و آتش را خالی کنید.

با خنک کننده میکروسیالی ، مایع از طریق کانال های حکاکی شده در پشت یک تراشه جریان می یابد. ترفند این است که اطمینان حاصل کنید که کانال ها ، بر روی عرض موهای انسان ، به اندازه کافی عمیق هستند تا از گرفتگی جلوگیری کنند اما نه آنقدر عمیق که تراشه بیشتر شود. مایکروسافت ادعا می کند که از هوش مصنوعی استفاده کرده است تا بفهمد کجا می توان مایع خنک کننده را بر روی یک تراشه هدایت کرد تا بتواند آن را با کارآمدتر آرام کند. طرح های حکاکی شده همچنین از طبیعت الهام گرفته شده است – به عنوان مثال از مدل های رگها روی برگها تقلید کنید – که قبلاً نشان داده اند که در توزیع آب و منابع چقدر عملی هستند. مایکروسافت با استفاده از میکروفلوئیدها ، 65 درصد کاهش حداکثر افزایش دمای سیلیکون یک GPU را کاهش داد.

مزیت با میکروسیالی این است که مایع را مستقیماً به تراشه می آورد و نیاز به لایه های محافظ مواد بین تراشه و مایع خنک کننده را هنگام استفاده از صفحات سرد از بین می برد. هر لایه ، مانند یک پتو ، روی حرارت کمی تمرکز دارد و بنابراین مایع خنک کننده باید سردتر بماند تا به خوبی در داخل صفحات سرد کار کند. مایع سرد در صفحه جریان می یابد. مایع گرم جریان می یابد و باید دوباره تازه شود. با میکروسیالی ، مایع خنک کننده نیازی به خنک شدن در دما ندارد و انرژی را حفظ می کند.

میکروسیالی همچنین می تواند به یک مرکز داده اجازه دهد تا قله های تقاضا را با کارآمدتر مدیریت کند. تماس های تیمی معمولاً هر ساعت یا نیم ساعت شروع می شود ، مایکروسافت به عنوان نمونه ارائه می دهد. برای مدیریت قله های مورد نیاز ، آنها ممکن است مجبور شوند چندین سرور نصب کنند تا ظرفیت کافی در دست داشته باشند حتی اگر همیشه مورد استفاده قرار نگیرد. جایگزین این است که اجازه دهید سرورهای موجود بسیار سخت کار کنند ، به نام اورکلاک ، اما این می تواند منجر به گرمای بیش از حد و آسیب به تراشه شود. خنک کننده میکروسیالی ، زیرا کارآمدتر است ، می تواند اورکلاک بیشتری را بدون همان خطر انحلال به عنوان تراشه امکان پذیر کند.

از نظر تئوری ، اگر سرورها می توانند بیش از آنچه اکنون انجام می دهند بدون حل تراشه ها کار کنند ، ممکن است یک مرکز داده به بسیاری از آنها احتیاج نداشته باشد. و به حداقل رساندن خطر گرمای بیش از حد ، میکروفلوئیدی همچنین می تواند به سرورهای شلوغ تر در یک مرکز داده واحد اجازه دهد. این امر می تواند هزینه ، تحت اللفظی و محیطی نیاز به ساخت سازه های اضافی را کاهش دهد.

تمام این مزایا می تواند برای میکروچیپ های نسل بعدی اساسی باشد ، که باید چنان قدرتمند شوند که صفحات سرد ممکن است به هیچ وجه نباشد. مایکروسافت می گوید میکروسیالی ها همچنین می توانند معماری تراشه سه بعدی را فعال کنند. تراشه های سه بعدی حتی قدرتمندتر از نقاشی های نیمه مسطح امروز خواهند بود ، اما گرما مانعی برای تحقق آن بود. با این حال ، با میکروسیالی ها ، احتمال ابتلا به مبرد از طریق تراشه وجود دارد.

مایکروسافت دنباله زمانی برای زمانی که همه اینها اتفاق می افتد ندارد. پس از آزمایشات آزمایشگاهی بیشتر ، چالش درک چگونگی تغییر سخت افزار و زنجیره تأمین لازم برای اجازه دادن به میکروسیالی ها ، به عنوان مثال ، به عنوان مثال ، آیا در تراشه ها حک شده است؟ خوشبختانه ، آنها می توانند از همان نوع مبرد ، ترکیبی از آب و پروپیلن گلیکول استفاده کنند که امروزه در صفحات سرد استفاده می شود.

محققان دیگر نیز سالهاست که در حال مطالعه میکروفلوئیدیک هستند. به عنوان مثال ، HP سال گذشته 3.25 میلیون دلار بودجه از وزارت انرژی برای توسعه فناوری خنک کننده میکروسیالی خود دریافت کرد. HAM Alissa ، مدیر فناوری سیستم ها در ابر و عملیات نوآوری در مایکروسافت می گوید: “همه این چیزها خوب است که ببینیم ، ما خوشحالیم که آنها را می بینیم و در کجا می توانیم شرکت کنیم تا بتوانیم سریعتر مسائل را جابجا کنیم که در آن خوشحالیم.”

مایکروسافت می گوید: “او امیدوار است که به هموار کردن جاده تراشه بالادست کارآمدتر و پایدار در بخش” در پست وبلاگ اخیر خود کمک کند که پیشرفت وی را در میکروسیالی ها پیشنهاد می کند. اگر شرکت بخواهد با پایداری بیشتری کار کند ، بهره وری انرژی بسیار مهم است. مانند سایر شرکت های فن آوری ، انتشار کربن که مایکروسافت سیاره را گرم می کند در حالی که به هوش تولیدی مصنوعی تکیه داده اند ، رشد کرده اند. اما کارآیی همچنین می تواند یک شمشیر دو برابر باشد. با استفاده از چیزی کارآمدتر و راحت تر ، مردم تمایل به استفاده بیشتر از آن دارند و این در نهایت می تواند به یک اثر محیطی حتی بزرگتر منجر شود. این پدیده ای به نام Jevons Paradox است که حتی مدیرعامل مایکروسافت ساتیا نادلا به عنوان نیرویی اظهار داشت که راهنمایی بیشتری از هوش مصنوعی را راهنمایی می کند.