Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã công bố lựa chọn Intel là một trong 15 tổ chức được giao nhiệm vụ phát triển các giải pháp làm mát hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng cho các trung tâm dữ liệu của tương lai. Giải thưởng, được công bố vào tháng 5, là một phần của chương trình COOLERCHIPS – Hoạt động làm mát được tối ưu hóa để tăng năng lượng, độ tin cậy và hiệu suất siêu carbon cho các hệ thống xử lý thông tin – được hỗ trợ bởi Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến của DOE (ARPA-E).

(Ảnh: Tập đoàn Intel)

CŨNG ĐỌC: Intel Xeon thế hệ thứ 4 trước sự cạnh tranh về khối lượng công việc trong thế giới thực

Dự án của Intel, dự kiến ​​sẽ là một thỏa thuận kéo dài ba năm với khoản tài trợ 1,71 triệu đô la, sẽ cho phép tiếp tục Định luật Moore bằng cách cho phép Intel thêm nhiều lõi và bóng bán dẫn hơn vào bộ xử lý hiệu suất cao nhất của mình, đồng thời quản lý nhiệt trong các thiết bị trong tương lai.

“Làm mát ngâm được sử dụng vì tính đơn giản, bền vững và dễ nâng cấp. Đề xuất này sẽ cho phép làm mát ngâm hai pha phù hợp với mức tăng điện năng theo cấp số nhân mà các bộ vi xử lý mong đợi trong thập kỷ tới.”
-Tejas Shah, kỹ sư chính và kiến ​​trúc sư nhiệt chính cho Nhóm nền tảng siêu điện toán của Intel

Tại sao nó quan trọng:

Các trung tâm dữ liệu chiếm khoảng 2% tổng mức sử dụng điện của Hoa Kỳ, trong khi hệ thống làm mát của trung tâm dữ liệu có thể chiếm tới 40% tổng mức sử dụng năng lượng của trung tâm dữ liệu. Các dự án được chọn tìm cách giảm năng lượng cần thiết để làm mát trung tâm dữ liệu và giảm lượng khí thải carbon hoạt động liên quan đến cơ sở hạ tầng quan trọng này.

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về năng lực và hiệu suất điện toán, các bộ xử lý trung tâm dữ liệu trong tương lai dự kiến ​​sẽ yêu cầu công suất vượt quá 2 kilowatt (kW), đây sẽ là một thách thức để làm mát bằng công nghệ hiện có. (Các chip mạnh nhất hiện nay đang nhanh chóng đạt mức tiêu thụ điện năng 1 kW.)

Các giải pháp làm mát được phát triển thông qua chương trình này sẽ nâng cao khả năng của bộ xử lý Intel và những sản phẩm được sản xuất thông qua Dịch vụ đúc của Intel, cho phép tiếp tục định luật Moore và tiếp tục cam kết của Intel về các giải pháp bền vững và tiết kiệm năng lượng.

Làm thế nào nó hoạt động:

Intel sẽ hợp tác với các nhà lãnh đạo trong ngành và học thuật để phát triển các giải pháp làm mát ngâm sáng tạo. Intel sẽ giám sát các nỗ lực nghiên cứu, cung cấp các phương tiện thử nghiệm nhiệt để đánh giá, đồng thời xác định các yếu tố hình thức và giới hạn đối với bộ xử lý thế hệ tiếp theo, bao gồm cả các vị trí điểm phát sóng.

Dự án Intel đã phát triển một bộ tản nhiệt làm mát dạng chìm hình san hô có khả năng chịu nhiệt cực thấp được tích hợp trong khoang buồng hơi 3D để hỗ trợ các thiết bị dày đặc hơn, hiệu suất cao hơn. Thiết kế của Intel sẽ giải quyết thách thức trong việc điều chỉnh khả năng làm mát ngâm hai pha bằng cách tối ưu hóa buồng hơi 3D để phân tán nhiệt hiệu quả hơn.

Các nhà nghiên cứu sẽ in 3D tản nhiệt mới và kiểm tra thiết bị bay hơi trong các điều kiện hoạt động khác nhau.

Nhóm nghiên cứu sẽ kết hợp thiết kế buồng hơi mới với lớp phủ tăng cường độ sôi cải tiến giúp giảm khả năng chịu nhiệt bằng cách thúc đẩy mật độ cao của các vị trí tạo mầm. Ngày nay, quá trình chế tạo sử dụng lớp phủ này trên các bề mặt phẳng, nhưng nghiên cứu cho thấy các thiết kế tản nhiệt giống như san hô với các đặc điểm giống như rãnh bên trong có tiềm năng cao nhất đối với các hệ số truyền nhiệt bên ngoài với hệ thống làm mát nhúng hai pha.

Nhóm sẽ sử dụng các phương pháp tính toán để xác định thiết kế tối ưu cho tản nhiệt hình san hô. (Để so sánh, tản nhiệt ngày nay thường được làm bằng các xương sườn dài song song.)

Các nhà nghiên cứu sẽ tích hợp cải tiến này vào hệ thống làm mát nhúng hai pha, trong đó máy chủ hoạt động trong một bể kín được thiết kế đặc biệt sử dụng môi trường chất lỏng không dẫn điện. Nhiệt do máy chủ tạo ra làm cho chất lỏng sôi và tạo ra hơi, do đó, qua sự thay đổi pha sẽ đưa chất lỏng trở lại trạng thái lỏng đồng thời giải phóng nhiệt (giống như hệ thống điều hòa không khí trong nhà).

Mục tiêu của nhóm là tăng khả năng tổng thể của hệ thống làm mát nhúng hai pha từ 0,025 °C/watt lên dưới 0,01 °C/watt, hoặc tăng hiệu suất gấp 2,5 lần (hoặc hơn).

BÀI VIẾT LIÊN QUAN: Phân tích IDC: Cơ hội mở rộng thị trường của Intel

Những bài viết liên quan


Intel Xeon thế hệ thứ 4 đánh bại đối thủ về khối lượng công việc trong thế giới thực


Phân tích của IDC: Cơ hội mở rộng thị trường của Intel