Nový systém chladenia môže zásadne znížiť spotrebu dátových centier AI

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Spotreba serverov v USA môže do roku 2028 tvoriť až 12 % celkovej spotreby elektrickej energie.

• Tradičné chladenie vzduchom spotrebuje tretinu celkovej energie dátového centra.

• Nové medené platne znižujú náklady na chladenie na 1,1 %.

Dopyt po službách umelej inteligencie a cloudových riešeniach prudko zvyšuje celkovú spotrebu energie v dátových centrách. Podľa údajov Organizácie Spojených národov nasleduje vývoj umelej inteligencie ekonomický princíp známy ako Jevonsov paradox.

Technologické zefektívnenie hardvéru pri ňom vedie k celkovému nárastu využívania daného zdroja, pretože prevádzka sa stáva lacnejšou. Znižovanie nákladov sprístupňuje technológiu pre nové použitie a vlády po celom svete aktívne podporujú jej integráciu do verejného sektora.

Tento rastúci dopyt má priamy dopad na národné siete, pričom spotreba serverov v Spojených štátoch amerických stúpla medzi rokmi 2014 a 2023 na trojnásobok. Predpovede ukazujú, že do roku 2028 sa toto číslo môže opäť zdvojnásobiť až strojnásobiť. Servery by tak mohli spotrebovať až 12 % z celkovej kapacity tamojšej elektrickej siete.

Takmer polovica energie v týchto dátových centrách sa minie len na chladenie a s ním spojené pomocné procesy. Konvenčné chladenie vzduchom tvorí samo o sebe približne 30 % celkovej spotreby centra. Vzduch navyše nedokáže efektívne odvádzať teplo z husto uložených čipov.  

Inžinieri z univerzity v Illinois vyvinuli systém chladenia kvapalinou s využitím platní vyrobených z čistej medi. Tieto platne priliehajú priamo na čipy a obsahujú zložité výstupky na zväčšenie povrchu pre pretekajúcu chladiacu kvapalinu. Geometrický tvar bol navrhnutý algoritmom pomocou topologickej optimalizácie pre vyváženie tepelného výkonu a tlaku čerpadla.

Zdroj foto: Bazmi et al., Cell Rep. Phys. Sci., 2026

Čistá meď má výbornú tepelnú vodivosť, no tradičnými metódami sa ťažko spracováva do takýchto zložitých tvarov. Výroba týchto medených dielov využíva modernú elektrochemickú aditívnu výrobu, ktorá prebieha pri izbovej teplote.

Zdroj foto: Bazmi et al., Cell Rep. Phys. Sci., 2026

Proces buduje materiál vrstvu po vrstve pomocou nanášania roztoku bez potreby tavenia, čím vznikajú detaily tenké 30 až 50 mikrometrov. Tento nový dizajn zlepšuje schopnosť chladenia o 32 % a znižuje tlak chladiacej kvapaliny o 68 %. Analýza odhaduje, že po nasadení vo vysokohustotných centrách by takéto chladenie spotrebovalo iba 1,1 % z celkovej energie centra.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Neschopnosť odvádzať teplo by zastavila rast výpočtových kapacít a ohrozila rozvoj globálnej ekonomiky.

Zdroj: sciencealert.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu