با داغ‌تر شدن پردازنده‌های مخصوص دیتاسنترها، شرکت‌ها روش‌های خلاقانه‌تری برای خنک کردن آن‌ها ابداع می‌کنند. در حالی که انویدیا و شرکای آن طبق گزارش‌ها در حال آزمایش صفحات خنک‌کننده جدید و خنک‌سازی غوطه‌وری برای پردازنده‌های گرافیکی هوش مصنوعی نسل بعدی هستند، مایکروسافت پیشنهاد می‌کند کانال‌های میکروفلوئیدیک را در پشت یک تراشه واقعی حکاکی کند تا دمای اوج آن را تا 65% کاهش دهد و آن را سه برابر کارآمدتر از صفحات خنک‌کننده کند.

مایکروسافت می‌گوید یک سیستم خنک‌کننده توسعه داده است که سیال را مستقیماً به میکروکانال‌های حکاکی شده در پشت دای سیلیکونی هدایت می‌کند تا مایع خنک‌کننده را به مناطق با حرارت بالا در داخل تراشه برساند. جریان مایع در داخل تراشه به طور قابل توجهی کارایی کل سیستم را افزایش می‌دهد، زیرا مایع تقریباً می‌تواند نقاط داغ داخل پردازنده را ‘لمس’ کند، در حالی که در مورد خنک‌کننده‌های مایع سنتی‌تر یا حتی خنک‌سازی غوطه‌وری، گرما از چندین لایه دورتر از مایع خنک‌کننده خارج می‌شود.

برای بهینه‌سازی مسیر حرارتی، مایکروسافت با استارتاپ سوئیسی Corintis همکاری کرد که از هوش مصنوعی برای بهبود هندسه کانال‌ها استفاده کرد. به جای خطوط مستقیم ساده، طرح نهایی از الگوهای موجود در طبیعت، مانند رگبرگ‌ها یا بال‌های پروانه، تقلید می‌کند تا سیال را کارآمدتر هدایت کند. همچنین، میکروکانال‌ها باید به اندازه کافی کوچک باشند تا به طور موثر عمل کنند اما نه آنقدر عمیق که سیلیکون را تضعیف کرده و خطر خرابی مکانیکی را به همراه داشته باشند.

با این حال، حکاکی کانال‌های میکروفلوئیدیک تنها می‌تواند به عنوان یک مرحله جداگانه در طول ساخت تراشه انجام شود که به معنای مراحل و هزینه‌های اضافی است. به عنوان جایگزین، مایکروسافت پیشنهاد می‌کند یک ساختار انتقال حرارت میکروفلوئیدیک را به طور جداگانه تولید کرده و یک یا دو تراشه را با استفاده از این ساختار خنک کند، طبق یک پتنت. چنین یکپارچه‌سازی نیازمند روش‌های بسته‌بندی جدید برای جلوگیری از نشت مایع خنک‌کننده و حفظ دوام است.

تاکنون، مایکروسافت مایع خنک‌کننده مناسب را کشف کرده، تکنیک‌های دقیق حکاکی را توسعه داده و موفق به ادغام آن‌ها در تولید تراشه شده است. بنابراین، مایکروسافت فناوری خود را برای تولید در مقیاس کامل در خط توسعه تراشه خود آماده می‌داند. مشتریان شخص ثالث ممکن است این فناوری را از Microsoft Technology Licensing, LLC مجوز بگیرند.

جودی پریست، معاون شرکت و مدیر ارشد فنی عملیات ابری و نوآوری در مایکروسافت گفت: «میکروفلوئیدیک امکان طراحی‌های با چگالی توان بیشتر را فراهم می‌کند که ویژگی‌های بیشتری را که مشتریان به آن اهمیت می‌دهند، فعال کرده و عملکرد بهتری را در فضای کمتری ارائه می‌دهد.» او افزود: «اما ما نیاز داشتیم که فناوری و طراحی کارآمدی آن را اثبات کنیم، و سپس اولین کاری که می‌خواستم انجام دهم، آزمایش قابلیت اطمینان بود.»

مایکروسافت در حال آزمایش این راهکار خنک‌کننده بر روی سرورهایی است که بارهای کاری شبیه‌سازی شده Teams را اجرا می‌کنند، جایی که بارهای حرارتی ناهموار در بسیاری از سرویس‌ها به طور کارآمدتری مدیریت می‌شوند، که عملکرد انفجاری بالاتری را امکان‌پذیر می‌سازد. این امر به کاهش تعداد سرورهایی کمک می‌کند که در غیر این صورت در زمان عدم استفاده در طول بارهای اوج که معمولاً هر ساعت یا نیم ساعت اتفاق می‌افتند، بیکار می‌مانند.

آزمایشات آزمایشگاهی نشان داد که این تکنیک جدید می‌تواند دمای اوج سیلیکون را تا 65% کاهش دهد، بسته به تراشه و کاربرد خاص. در مقایسه با صفحات خنک‌کننده، بهبود عملکرد خنک‌سازی تا سه برابر بود، بسته به بار کاری و تنظیمات. مایکروسافت خاطرنشان کرد که این روش همچنین امکان خنک‌سازی را بدون نیاز به دمای بسیار پایین مایع خنک‌کننده فراهم می‌کند و در انرژی مورد نیاز برای خنک‌سازی صرفه‌جویی می‌کند.

مایکروسافت سال‌هاست که با فناوری خنک‌کننده مایع با کانال‌های میکروفلوئیدیک خود آزمایش می‌کند و اولین نمونه اولیه را در سال 2022 به نمایش گذاشت، بنابراین تا کنون، این شرکت تجربه آزمایشگاهی زیادی با این فناوری دارد. با این حال، مایکروسافت تنها شرکتی نیست که روش‌هایی برای تولید کانال‌های خنک‌کننده تعبیه شده در داخل تراشه یا پکیج تراشه توسعه می‌دهد. IBM نیز پتنت‌های مربوطه را دارد.

برای دریافت اخبار، تحلیل‌ها و بررسی‌های به‌روز ما در فیدهای خود، در Google News دنبال کنید، یا ما را به عنوان منبع ترجیحی خود اضافه کنید. حتماً روی دکمه دنبال کردن کلیک کنید!