Исследователи разработали чип с интегрированной системой жидкостного теплоотвода.
Исследователи Корейского института передовых технологий (KAIST) представили инновационный подход к охлаждению процессоров, предполагающий циркуляцию жидкости непосредственно внутри кремниевых интегральных схем. Эта разработка направлена на решение ключевой проблемы, с которой сталкиваются современные вычислительные ускорители для искусственного интеллекта и другие высокопроизводительные процессоры — эффективное управление тепловыделением при неуклонном росте энергопотребления.
В отличие от общепринятых методов жидкостного охлаждения, где тепло отводится через наружные теплообменники, данная технология осуществляет охлаждение на уровне самого кристалла. Для этого в кремнии создаются микроскопические протоки, по которым прокачивается вода, находящаяся при комнатной температуре.
Сердцем системы является разветвленная сеть микроканалов с многочисленными впускными и выпускными отверстиями, равномерно распределенными по всей поверхности чипа. Такая архитектура способствует более быстрому отводу тепла, уменьшает нагрузку на циркуляционные насосы и обеспечивает равномерное охлаждение всего процессора, предотвращая образование горячих точек.
Проведенные испытания продемонстрировали выдающуюся эффективность метода. Даже при значительной тепловой нагрузке, достигающей 2000 Вт на квадратный сантиметр, температура кристалла оставалась ниже 100 °C. Разработчики утверждают, что показатель производительности системы превосходит предыдущий мировой рекорд 2020 года примерно в десять раз.
Дополнительным преимуществом является совместимость с существующими производственными процессами. Изготовление таких чипов не требует использования редких или дорогостоящих материалов, а сама технология легко интегрируется в современные производства полупроводниковых компонентов без необходимости масштабной модернизации оборудования.
По мнению инженеров, данная технология обладает большим потенциалом применения в будущих процессорах для ИИ, серверном оборудовании и суперкомпьютерах, где вопросы эффективного теплоотвода приобретают все большую актуальность.