Veri merkezi segmentinde enerji talebi arttıkça Intel, 2000 W’a kadar soğutma potansiyeline sahip 3D Buhar Odası gibi teknolojilerle yeni nesil yongaları soğutmanın yeni ve yenilikçi yollarını arıyor.
Intel’in Yeni Nesil Çipler İçin 3D Buhar Odalı Soğutucuları 2000 W’a Kadar Soğutma Sağlarken Çok Fazla Elektrik ve Para Tasarrufu Sağlayabilir
Basın bülteni: Moore Yasasını genişletmek, entegre bir devreye daha fazla transistör koymak ve giderek daha fazla çekirdek eklemek anlamına gelir. Bunu yapmak performansı artırır ancak daha fazla enerji gerektirir.
Geçtiğimiz on yılda Intel, mühendislerinin işlemcilerde yaptığı iyileştirmelerle 1.000 teravat saat elektrik tasarrufu sağladığını tahmin ediyor. Bu ilerlemeler, ısıyı daha fazla yöneten, enerjiyi koruyan ve karbon emisyonlarını azaltan soğutma teknolojileri (fanlar, dahili soğutucular, doğrudan çipe soğutma) ile tamamlanmaktadır.
Bu soğutma özellikleri, bir veri merkezinin enerji tüketiminin %40’ına kadarını gerektirir. Intel gelecekte performansı artırmaya çalışırken, iyileştirmelerin enerji açısından verimli bir şekilde gerçekleştirilmesi gerekiyor ve hava soğutması çözüm olmayabilir.
Neyse ki Intel, bilgi işlem bileşenlerinin ısı ileten bir sıvıyla doğrudan temas halinde olduğu yenilikçi çözümler oluşturmak için tank satıcılarından sıvı sağlayıcılarına ve kendi laboratuvarlarına kadar sıvı soğutma endüstrisiyle birlikte çalışıyor. Mercan şeklindeki ısı emicilere gömülü 3 boyutlu buhar odaları gibi çözümlerden bazıları, bilim kurgu aleminde tam anlamıyla görünüyor. Ya da yapay zeka tarafından ayarlanan, ısıyı uzaklaştırmak için çipteki sıcak noktaların üzerine soğuk su püskürten küçük jetler. Hepsi Intel’deki termal laboratuvarlarda araştırılıyor.
Veri Merkezinde Kesinti
2022 Uluslararası Enerji Ajansı araştırmasına göre, 2021’de küresel veri merkezi elektrik kullanımı 220 ila 320 teravat saat veya küresel elektrik talebinin yaklaşık %0,9 ila %1,3’ü kadardı. Veri merkezlerinin ve dünyanın en iyi süper bilgisayarlarının enerji kullanımındaki artışlar, sıvı soğutmayı fanteziden sınır teknolojisine ve ana akıma getirdi.
Intel, on yılı aşkın bir süredir daldırmalı soğutmayı desteklemektedir ve bunun iyi bir nedeni vardır: Sürdürülebilir veri merkezlerine ve exascale süper bilgisayarlara giden yol, daha güçlü işlemcileri barındırmak için soğutmada bir devrim gerektirir.
Sürdürülebilirlik Tasarıma Yön Veriyor
Daldırma soğutma, Intel’in net sıfır taahhüdünün bir parçasıdır. BT ekipmanı tarafından üretilen ısının %99’a kadarı su veya başka bir sıvı soğutucu şeklinde tutulabilir. Fanlara ihtiyaç duymak yerine, ısı sıvıya geçer ve sıvı daha sonra tıpkı bir klima sistemi gibi enerjiyi dağıtmak için sirküle edilir. Hatta bu ısı gerektiği gibi kullanılabilir ve yeniden kullanılabilir.
Yıkıcı çözümlerin yenilikçi, aynı zamanda pazara hazır, yürütülebilir ve test edilebilir olması gerekir. Intel, önümüzdeki beş yıl içinde Intel’in ve dünyanın veri merkezlerinin enerji ayak izini azaltmak için kullanabileceği açık çözümler geliştirmek amacıyla bu teknolojilerde yeni başlayanlar ve akademik liderlerle ortaklık kuracak.
Soğutma için Yeni Malzemeler ve Yapılar
Intel araştırmacıları, 2 kilovata kadar aygıtlar dahil olmak üzere yeni nesil mimarilerin güç ve termal yönetim ihtiyaçlarını desteklemek için yeni çözümler geliştiriyor.
Aradıkları çözümler arasında, minimum alan kullanarak kaynama kapasitesini yaymak için 3D buhar odaları (sızdırmaz, sıvıyla dolu düz metal cepler) ve yüksek çekirdeklenme bölgesi yoğunluğunu (buhar kabarcıklarının metal bir yüzey üzerinde şekillendirin).
Kaynatma, yüksek güçlü elektronik cihazları soğutmak ve üniform bir sıcaklık dağılımı sağlamak için en etkili yöntemlerden biridir. Gelişmiş malzemelerden yapılan kaynama arttırıcı kaplamalar etkili çekirdek kaynamasını kolaylaştırabilir. Günümüzde bunlar düz bir yüzeye uygulanmaktadır, ancak araştırmalar, iç oluk benzeri özelliklere sahip mercan benzeri bir ısı emici tasarımının, iki fazlı daldırma soğutma ile harici ısı transfer katsayıları için en yüksek potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.
Intel, bu ultra düşük termal dirençli 3D buhar odası boşluklarının, eklemeli üretim kullanılarak oluşturulan mercan şeklindeki daldırmalı soğutma ısı alıcılarına entegre edilmesini öngörüyor.
Intel araştırmacılarının peşinde olduğu bir başka yaklaşım, en yüksek güçlü cihazları soğutmak için sıvı jet dizilerini kullanıyor. Sıvıyı bir yüzey üzerinden geçiren tipik soğutucuların veya geleneksel soğuk plakaların aksine, soğutma jetleri sıvıyı doğrudan yüzeye yönlendirir. Püskürtme uçlarını içeren termal kapak, standart kapaklı bir paketin üstüne doğrudan takılabilir, bu da termal arabirim malzemesini ortadan kaldırır ve termal direnci azaltır. Çoklu çipli modüllerin soğutulması giderek zorlaşırken, bu teknoloji her yapı için özelleştirilebilir ve sıcak noktaları etkili bir şekilde hedefleyerek işlemcinin aynı güç için performansta %5 ila %7’lik bir artışla daha düşük bir sıcaklıkta çalışmasını sağlar.
Intel, işlemci tasarımlarından veri merkezi sistem düzeyine kadar, enerji verimliliğini artırırken Moore Yasasını genişletmeye odaklanmaya devam ediyor.