A hagyományos hűtési megoldások egyre nehezebben tudnak lépést tartani a technológia fejlődésével, az adatközpontok hagyományos hűtésének – légkeringetés, gőzkamrák, fejlett hideglemezes megoldások elégtelen hatásfoka a mesterséges intelligenciára épülő innováció akadályává vált. A Microsoft 2025 őszén jelentette be, hogy sikeresen tesztelt egy olyan, a svájci Corintis hűtéstechnikai vállalattal közösen kifejlesztett hűtési technológiát, amely nem a chip fölé, hanem annak belsejébe viszi a hűtőfolyadékot. A prototípusos tesztelés során az úgynevezett mikrocsatornás (más néven mikrofluidikus) hűtés a csúcshőmérséklet-emelkedést – meghatározott munkaterhelések és konfigurációk mellett – akár 65 százalékkal is képes volt csökkenteni.

A fejlesztők a rendszert Intel Xeon processzorokon és GPU-kon tesztelték, szimulált Microsoft Teams-munkaterheléssel. A laboratóriumi tesztek tanúsága szerint, az új, innovatív módszer akár háromszor hatékonyabban távolítja el a hőt, mint a jelenlegi, fejlett hideglemezes technológiák.  A Microsoft friss Fenntarthatósági Jelentése szerint az új megoldás még fejlesztési fázisban van, de az új adatközpontok létesítésekor már nagy valószínűséggel alkalmazni fogják.

Chipbe integrált, biomimetikus hűtés

A ma leginkább elterjedt hideglemezes (cold plate) vagy direkt folyadékhűtéses rendszerek a chip tetejére szerelt fémlapon keresztül vezetik el a hőt. A hőnek több rétegen – hőátadó anyagon, fémlapon – kell áthaladnia, mire eléri a hűtőfolyadékot. A Microsoft új mikrocsatornás megoldása ezt a folyamatot megkerüli: hajszálvékony csatornákat marnak közvetlenül a szilíciumchip hátuljára, amelyek a hűtőfolyadékot a hő keletkezésének helyére vezetik.

A hűtés nem egyenletesen, hanem célzottan, a chip típusától és munkaterhelésétől függően történik

A megközelítés újdonsága nem csak a fizikai kialakításban rejlik. A fejlesztők mesterséges intelligenciát vetettek be a csatornahálózat megtervezéséhez: az MI a chip egyedi hőtérképét elemezve olyan, levélerezethez hasonló, biomimetikus (az élővilágot másoló) mintázatot alakít ki, amely pontosan oda irányítja a hűtőfolyadékot, ahol a legnagyobb hő keletkezik. Ez azt jelenti, hogy a hűtés nem egyenletesen, hanem célzottan, a chip típusától és munkaterhelésétől függően történik.

Forróvízzel is lehet hűteni

Ez a megoldás akár 70°C-os folyadékkal is lehetővé teszi a hűtést, így kevesebb energiát igényel a hűtőgépek (chillerek) működtetése is, amely egyébként jelentős részét teszi ki egy adatközpontok energiafogyasztásának. A Microsoft szerint a mikrocsatornás hűtés hosszú távon a 3D stacking technológia (chiprétegek egymásra építése) bevezetését is megalapozhatja, hiszen eddig épp a belső rétegek hűtése akadályozta ennek megvalósítását. Az, hogy a hűtőfolyadék a rétegek között is képes áramolni, alapjaiban változtathatja meg a jövő processzorainak architektúráját.

| Illusztráció: Adobe Stock