Νέες μέθοδοι ψύξης από τη Microsoft
Η Microsoft εφαρμόζει τη χάραξη με λέιζερ καναλιών ψύξης, σχεδιασμένων με τη βοήθεια AI, απευθείας πάνω στα τσιπ των data centers, για να αντιμετωπίσει την υπερβολική θερμότητα που παράγουν.
Κατανάλωση ενέργειας και πρόκληση ψύξης
Αν θεωρείτε ότι οι σημερινές gaming κάρτες γραφικών καταναλώνουν πολύ ρεύμα, αυτό δεν συγκρίνεται με την ενέργεια που απαιτούν οι τεράστιοι επεξεργαστές σε συστήματα AI και data centers. Όλη αυτή η ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα, καθιστώντας την ψύξη των τσιπ μια σημαντική πρόκληση. Η Microsoft πιστεύει πως έχει βρει μια αποτελεσματική λύση, εστιάζοντας στην εισαγωγή νερού απευθείας μέσα στους επεξεργαστές.
Διαφορές με τις παραδοσιακές λύσεις ψύξης
Στα gaming PC, τα πιο πολύπλοκα συστήματα υδρόψυξης τοποθετούν έναν θάλαμο πάνω από την CPU, χωρίς το ψυκτικό υγρό να έρχεται ποτέ σε άμεση επαφή με το τσιπ. Σε πρόσφατο blog, η Microsoft εξηγεί πώς ανέπτυξε ένα σύστημα που επιτρέπει ακριβώς αυτό.
Τεχνολογία μικρορευστομηχανικής
Με τη χάραξη ενός πολύπλοκου μοτίβου μικροσκοπικών καναλιών στην επιφάνεια του επεξεργαστή, το νερό μπορεί να διοχετευτεί απευθείας μέσα στο πυρίτιο, έστω και σε πολύ μικρό βάθος. Η τεχνολογία αυτή ονομάζεται μικρορευστομηχανική, και αν κρίνουμε από την ιστορία της τεχνολογίας, σύντομα ίσως δούμε τον όρο αυτό να αναφέρεται σε κάθε ψύκτρα CPU, ακόμα κι αν δεν εφαρμόζεται πραγματικά.
Πολυπλοκότητα και σχεδιασμός καναλιών
Ίσως φαίνεται πως η Microsoft απλώς χαράζει αυλάκια στο τσιπ για να κυκλοφορεί το νερό, αλλά η διαδικασία είναι πολύ πιο σύνθετη. Τα κανάλια έχουν πλάτος όσο μια ανθρώπινη τρίχα και δεν είναι απλές γραμμές. Η Microsoft συνεργάστηκε με τη σουηδική εταιρεία Corintis, που χρησιμοποίησε AI για να βρει το βέλτιστο μοτίβο για μέγιστη απομάκρυνση θερμότητας.
Αποτελέσματα και εμφάνιση
Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα δίκτυο μικροκαναλιών που μοιάζει σχεδόν οργανικό, και με μια πρώτη ματιά θα μπορούσε να περάσει για ελάττωμα κατασκευής. Η εμφάνιση είναι εντυπωσιακή και ιδιαίτερη.
Αποδοτικότητα και εφαρμογές
Η Microsoft υποστηρίζει ότι η τεχνολογία αυτή είναι έως και τρεις φορές πιο αποτελεσματική στην απομάκρυνση θερμότητας από έναν μεγάλο AI GPU σε σχέση με μια παραδοσιακή ψυχρή πλάκα (waterblock), με μείωση της μέγιστης αύξησης θερμοκρασίας του πυριτίου κατά 65%.
Εφαρμογή σε στοίβαξη τσιπ
Επειδή ο εξοπλισμός μεταφοράς ψυκτικού δεν χρειάζεται να τοποθετείται ακριβώς πάνω από τα μικροκανάλια, το σύστημα μπορεί να εφαρμοστεί και σε στοίβες τσιπ, με χάραξη σε κάθε τσιπ πριν τη συναρμολόγηση. Έτσι, κάθε τσιπ στη στοίβα ψύχεται ξεχωριστά, επιτρέποντας λειτουργία πιο κοντά στις μέγιστες προδιαγραφές του σε σχέση με μια απλή ψυχρή πλάκα.
Παράδειγμα με AMD X3D
Για παράδειγμα, οι επεξεργαστές AMD X3D έχουν ένα τσιπ στοιβαγμένο κάτω από το heatsink: ένα Core Complex Die (CCD) ενωμένο με ένα 3D V-Cache die. Το καθένα λειτουργεί ως θερμικό εμπόδιο για το άλλο, αν και το CCD παράγει πολύ περισσότερη θερμότητα. Αν και τα δύο μπορούσαν να ψυχθούν με μικρορευστομηχανική, θα ήταν δυνατή η λειτουργία τους σε υψηλότερες συχνότητες.
Κόστος και μελλοντικές προοπτικές
Φυσικά, η ανάπτυξη και εφαρμογή μιας τόσο πολύπλοκης τεχνολογίας έχει υψηλό κόστος, και είναι απίθανο να τη δούμε σύντομα σε καταναλωτικά προϊόντα. Ωστόσο, δεν θα ήταν έκπληξη αν κάποιος επιχειρήσει να αφαιρέσει το heatsink από μια RTX 5090 και να το αντικαταστήσει με μια αυτοσχέδια μικρορευστομηχανική ψύκτρα.
Εξέλιξη της ψύξης στους υπολογιστές
Αν η αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας είναι ο μόνος τρόπος για να συνεχίσουν AMD, Intel και Nvidia να βελτιώνουν τις επιδόσεις των τσιπ, ίσως δούμε στο μέλλον χαραγμένα τσιπ και direct-die ψύξη να γίνονται στάνταρ στα gaming PC. Άλλωστε, δεν έχουν περάσει πολλά χρόνια από τότε που οι όροι heatpipes και vapour chambers ήταν άγνωστοι στους κατασκευαστές εξαρτημάτων, ενώ σήμερα υπάρχουν σε κάθε είδους ψύκτρα.