Современные процессоры, особенно те, что используются для работы с искусственным интеллектом, выделяют огромное количество тепла — до 500 Вт и более. Традиционные системы охлаждения, такие как радиаторы с рёбрами или каналами для хладагента, уже не справляются с этой задачей. Учёные обратились к природе за вдохновением и нашли решение в человеческом организме. В этой статье вы узнаете, как имитация кровеносной системы может стать ключом к эффективному охлаждению чипов и какие преимущества это принесёт.
Проблемы современных систем охлаждения
Ограничения традиционных методов
- Радиаторы с рёбрами и прямыми каналами не справляются с тепловыделением современных чипов.
- Переходные элементы между чипом и системой охлаждения увеличивают тепловое сопротивление.
Сложности микроканального охлаждения
- Микроканалы в кремнии повышают эффективность теплоотвода, но создают проблемы с перепадом давления.
- Температурные скачки и точки перегрева снижают надёжность системы.
Природа как источник вдохновения
Кровеносная система человека
Кровеносная система не только питает организм, но и играет ключевую роль в терморегуляции. Учёные из Microsoft и других компаний решили имитировать её структуру для создания более эффективных систем охлаждения чипов.
Иерархическая структура микроканалов
- Чипы проектируются с «артериями», «венами» и «капиллярами» для равномерного распределения хладагента.
- Это позволяет эффективно охлаждать зоны с высоким тепловыделением без перегрузки менее нагруженных участков.
Преимущества нового подхода
Снижение температуры и давления
- Температура в самых горячих точках процессора снижается на 18 °C.
- Давление в системе охлаждения уменьшается более чем на 67 %, что продлевает срок службы оборудования.
Улучшение температурного баланса
«Температурный разброс между ядрами процессора сокращается в три раза по сравнению с традиционными методами.»
Перспективы технологии
Совместимость с КМОП-производством
Классические технологии производства микросхем позволяют внедрять новую систему охлаждения без значительных изменений в процессе изготовления.
Будущее вычислительных мощностей
- Новый подход открывает возможности для дальнейшего увеличения производительности чипов без риска перегрева.
- «Имитация кровеносной системы — это шаг к созданию более надёжных и мощных процессоров.»
*Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews*
