همشهری آنلاین، فرخنده رفائی: در حالی که مصرف بالای انرژی در مراکز داده هوش مصنوعی به یکی از مشکلات نگرانکننده در حوزه فناوری تبدیل شده، پژوهشگران از فناوری تازهای رونمایی کردهاند که میتواند هزینه و انرژی موردنیاز برای خنکسازی دیتاسنترها را به حداقل برساند.
به گزارش ساینسآلرت، پژوهشگران دانشگاه ایلینوی با همکاری شرکت Fabric۸Labs نوع جدیدی از سامانه خنکسازی تراشهها را توسعه دادهاند که از صفحات مسی ویژهای برای انتقال بهتر گرما استفاده میکند.
اهمیت این دستاورد زمانی مشخص میشود که بدانیم بخش بزرگی از انرژی مصرفی مراکز داده صرف خنک نگه داشتن تجهیزات میشود. بر اساس برخی برآوردها، سیستمهای خنکسازی و تجهیزات جانبی نزدیک به نیمی از مصرف انرژی یک دیتاسنتر را به خود اختصاص میدهند و با افزایش استفاده از مدلهای هوش مصنوعی نیز این چالش هر روز جدیتر میشود.
فناوری جدید بر پایه صفحات مسی موسوم به «کولد پلیت» طراحی شده است؛ صفحاتی که مستقیما روی تراشه قرار میگیرند و به جای هوا از مایع خنککننده برای انتقال حرارت استفاده میکنند. در این طراحی، سطح صفحات با مجموعهای از پرههای بسیار ریز و دندانهدار پوشانده شده است. شکل غیرمعمول این پرهها باعث افزایش سطح تماس با مایع خنککننده و در نتیجه بهبود انتقال گرما میشود.
پژوهشگران برای رسیدن به این طراحی از روشی موسوم به «بهینهسازی توپولوژیکی» بهره بردند؛ فرایندی که در آن الگوریتمهای پیشرفته و ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی هزاران شکل مختلف را بررسی میکنند تا به بهترین ترکیب ممکن برسند. هدف این بود که هم عملکرد خنکسازی افزایش یابد و هم انرژی موردنیاز برای پمپاژ مایع کاهش پیدا کند.
نتایج آزمایشها امیدوارکننده بوده است. این صفحات مسی در مقایسه با نمونههای رایج تا ۳۲ درصد عملکرد خنکسازی بهتری ارائه میکنند و در عین حال افت فشار جریان مایع را تا ۶۸ درصد کاهش میدهند. این موضوع به معنای مصرف انرژی کمتر برای به گردش درآوردن مایع خنککننده است.
بخش مهمی از این طراحی جدید را «بالهها» یا پرههای ریز فلزی تشکیل میدهند؛ برجستگیهایی که از سطح صفحه مسی بیرون زدهاند و با افزایش سطح تماس با مایع خنککننده، گرما را سریعتر از تراشه دور میکنند. پژوهشگران شکل این بالهها را بهگونهای طراحی کردهاند که هم انتقال حرارت را بهبود دهد و هم انرژی کمتری برای گردش مایع نیاز داشته باشد.
برخلاف کولدپلیتهای رایج که از پرههای ساده و یکنواخت استفاده میکنند، بالههای این سامانه ظاهری دندانهدار و نوکتیز دارند. این ساختار پیچیده سطح مؤثر انتقال گرما را افزایش میدهد و به خنکتر ماندن تراشهها با مصرف انرژی کمتر کمک میکند.
بیشتر بخوانید:
به گفته محققان، اگر این فناوری در نسل آینده دیتاسنترهای پرظرفیت به کار گرفته شود، سهم انرژی موردنیاز برای خنکسازی میتواند به حدود ۱.۱ درصد کل مصرف انرژی مرکز داده کاهش یابد. این رقم در حالی مطرح میشود که سامانههای خنکسازی هوایی رایج امروز گاهی حدود ۳۰ درصد انرژی دیتاسنترها را مصرف میکنند.
هرچند این فناوری در ابتدا برای مراکز داده توسعه یافته، پژوهشگران معتقدند از همین روش طراحی میتوان در طیف گستردهای از کاربردهای صنعتی و الکترونیکی که با مشکل دفع گرما روبهرو هستند نیز استفاده کرد.
نظر شما