A nova tecnologia impede o superaquecimento dos chips

Eles funcionam 24 horas por dia, 7 dias por semana, em alta velocidade e esquentam muito – mas os chips dos computadores dos data centers recebem muitos mimos. Alguns deles ficam principalmente no spa.

“Teremos líquido que sobe e (depois) chove ou desce sobre um componente”, disse Jonathan Ballon, presidente-executivo da empresa de refrigeração líquida Isotope. “Algumas coisas serão pulverizadas.”

Em outros casos, os aparelhos em funcionamento dependem de banhos líquidos circulantes, que dissipam o calor que geram, permitindo-lhes operar em velocidades muito altas, conhecidas como “overclocking”.

“Nossos clientes estão fazendo overclock o tempo todo porque não há risco de o servidor travar”, disse Ballon. Ele acrescentou que um cliente, uma rede hoteleira dos EUA, planeja usar o calor dos servidores do hotel para aquecer quartos de hóspedes, lavanderias de hotéis e piscinas.

Sem refrigeração, os data centers desmoronam.

Em Novembro, uma falha no sistema de refrigeração num centro de dados dos EUA deixou offline a tecnologia de negociação financeira no CME Group, o maior operador de bolsas do mundo. Desde então, a empresa lançou Capacidade de refrigeração adicional Para ajudar a evitar que isso aconteça novamente.

Atualmente, a procura por centros de dados está a aumentar, em parte impulsionada pelo crescimento da tecnologia de IA. mas Enorme quantidade de energia E a água que muitas destas instalações utilizam significa que são cada vez mais controversas.

Mais de 200 grupos ambientalistas Os EUA exigiram recentemente uma moratória sobre novos data centers no país. Mas há algumas empresas de centros de dados que afirmam querer reduzir o seu impacto.

Eles têm outro incentivo. Os chips de computador nos data centers estão se tornando cada vez mais poderosos. Tanto é verdade que muitos na indústria dizem que os métodos tradicionais de resfriamento – como o resfriamento a ar, onde os ventiladores sopram ar constantemente sobre os componentes mais quentes – não são mais suficientes para algumas operações.

O senhor Ballon está ciente Controvérsia crescente Em torno da construção de data centers que consomem energia. “As comunidades estão recuando nesses projetos”, diz ele. “Precisamos de muito menos eletricidade e água. Não temos ventiladores – trabalhamos silenciosamente”.

A Isotope afirma que seu sistema de refrigeração líquida, que pode resfriar vários componentes em um data center, e não apenas chips de processamento, pode reduzir a demanda de energia relacionada à refrigeração em até 80%.

A tecnologia da empresa utiliza água para resfriar um fluido à base de óleo que realmente se comunica com a tecnologia computacional. Mas a água permanece num circuito fechado, pelo que não há necessidade de extrair constantemente mais água dos abastecimentos locais.

Pergunto se os fluidos à base de petróleo no sistema de refrigeração da empresa são derivados de produtos de combustíveis fósseis, e ele diz que alguns deles são, embora insista que nenhum contém PFAS. Também conhecido como sempre químicoO que é prejudicial à saúde humana.

Algumas tecnologias de refrigeração de data centers baseadas em líquido usam refrigerantes que contêm PFAS. Além disso, muitos refrigerantes produzem gases com efeito de estufa muito potentes, que podem agravar as alterações climáticas.

Os sistemas de resfriamento bifásico usam esse tipo de refrigerante, disse Yulin Wang, ex-analista sênior de tecnologia da empresa de pesquisa de mercado IDTechEx. O refrigerante começa como um líquido, mas o calor dos componentes do servidor o evapora e se transforma em gás, e essa mudança de fase economiza muita energia, o que significa que é uma forma eficiente de resfriar as coisas.

Em alguns projetos, a tecnologia do data center fica completamente submersa em grandes quantidades de refrigerantes contendo PFAS. “O vapor pode sair do tanque”, acrescentou Wang. “Pode haver alguns problemas de segurança.” Em outros casos, o refrigerante é canalizado diretamente apenas para o componente mais quente, os chips do computador.

Algumas empresas que oferecem refrigeração bifásica estão atualmente migrando para refrigerantes sem PFAS.

Ao longo dos anos, as empresas experimentaram diferentes métodos de resfriamento em uma corrida para encontrar a melhor maneira de manter os gadgets do data center satisfeitos.

Microsoft é famosa Afunde em um recipiente tipo tubo Orkney to Sea está cheio de servidores, por exemplo. A ideia era que a água fria do mar escocês melhoraria a eficiência do sistema de refrigeração a ar dentro do dispositivo.

No ano passado, a Microsoft confirmou que havia encerrado o projeto. Mas a empresa aprendeu muito com isso, disse Alistair Spears, gerente geral de infraestrutura global do grupo empresarial Microsoft Azure. “Sem operadores (humanos), menos coisas deram errado – o que informou alguns dos nossos procedimentos operacionais”, diz ele. Os data centers menos intervenientes tendem a ser mais confiáveis.

As descobertas iniciais mostraram a eficácia do uso de energia do data center submarino, ou PUE, de 1,07 – sugerindo que ele é muito mais eficiente do que a grande maioria dos data centers terrestres. E não precisa de água.

Mas no final, a Microsoft concluiu que a economia da construção e manutenção de um data center submarino não era muito favorável.

A empresa ainda está trabalhando em ideias de resfriamento baseado em líquido, incluindo microfluídica, onde pequenos canais de líquido fluem através de múltiplas camadas de um chip de silício. “Você pode pensar em um quebra-cabeça de resfriamento líquido através do silício em escala nanométrica”, diz Spears.

Os pesquisadores estão apresentando outras ideias.

Em julho, Renkun Chen e colegas da Universidade da Califórnia, San Diego, publicou um artigo Eles detalham seu conceito para uma tecnologia de resfriamento baseada em membrana cheia de poros que poderia ajudar a resfriar os chips passivamente – sem a necessidade de bombear ativamente líquido ou soprar ar.

“Essencialmente, você está usando calor para fornecer energia de bombeamento”, disse o professor Chen. Ele compara isso ao processo pelo qual a água evapora das folhas de uma planta, induzindo um efeito de bombeamento que puxa mais água pelos galhos para reabastecer o tronco e as folhas da árvore. O professor Chen disse que espera comercializar a tecnologia.

Novas maneiras de resfriar a tecnologia de data center são cada vez mais procuradas, diz Sasha Lucioni, líder de IA e clima da Hugging Face, uma empresa de aprendizado de máquina.

Isto se deve em parte à demanda por IA – incluindo IA generativa, ou modelos de linguagem grande (LLM), que são os sistemas que alimentam os chatbots. Em estudos anterioresDr. Lucioni ressalta que essa tecnologia consome muita energia.

“Se você tem modelos que consomem muita energia, o resfriamento precisa ser intensificado”, diz ele.

modelo racionalO que explica sua produção em múltiplas etapas, mais demanda, acrescentou.

Eles usam “centenas ou milhares de vezes mais poder” do que os chatbots padrão que simplesmente respondem a perguntas. Lucioni pediu maior transparência por parte das empresas de IA sobre a quantidade de energia que seus diversos produtos consomem.

Para Ballon, os LLMs são uma forma de IA – e ele argumenta que já “atingiram os seus limites” em termos de produtividade.