KAIST испытал процессор с микроканалами для водяного охлаждения
Корейский институт передовых технологий KAIST представил прототип процессора, в котором вода циркулирует прямо внутри кремниевого кристалла. Разработка рассчитана на ИИ-ускорители, серверные чипы и другие системы с высокой плотностью тепловыделения, где обычные радиаторы и теплосъёмники всё хуже справляются с нагрузкой. Авторы утверждают, что новая схема снижает риск локального перегрева и при этом совместима с существующим производством полупроводников.
Вместо внешнего жидкостного контура исследователи сформировали в кремнии сеть микроканалов с множеством входов и выходов по всей площади кристалла. По этим каналам проходит обычная вода комнатной температуры. Такая архитектура должна быстрее отводить тепло, равномернее распределять охлаждение и одновременно уменьшать требования к насосу, поскольку поток не нужно продавливать через один узкий участок.
На испытаниях система выдержала тепловую нагрузку около 2000 Вт на квадратный сантиметр, а температура кристалла не превысила 100 °C. По данным команды, коэффициент производительности оказался примерно в десять раз выше прежнего рекорда, установленного в 2020 году. Для отрасли это важный ориентир: у современных ИИ-чипов тепловая плотность растёт быстрее, чем эффективность традиционного воздушного охлаждения, поэтому крупные дата-центры уже переходят на direct-to-chip и жидкостные стойки.
Тренд заметен и на уровне рынка. Nvidia для систем поколения Blackwell и Rubin продвигает жидкостное охлаждение как базовый вариант для части серверных конфигураций, а операторы дата-центров вроде Microsoft, Google и Meta* ускоряют внедрение жидких контуров в ИИ-кластерах. По оценкам Dell’Oro Group, расходы на инфраструктуру дата-центров для ИИ, включая питание и охлаждение, в ближайшие годы будут расти двузначными темпами именно из-за увеличения энергопотребления ускорителей.
Отдельный плюс проекта KAIST в том, что для выпуска таких чипов не нужны редкие материалы или принципиально новые фабрики. Если технология подтвердит ресурс, герметичность и стабильность в массовом производстве, её могут применить в ускорителях для суперкомпьютеров и серверов уже на следующих итерациях специализированных ИИ-процессоров. Главный вопрос теперь в надёжности на длинном цикле работы, поскольку для коммерческого рынка важны не только температура, а годы службы под постоянной нагрузкой.
* Принадлежит компании Meta, она признана экстремистской организацией в РФ и её деятельность запрещена.
