Nueva tecnología evita que los chips se sobrecalienten

Trabajan 24 horas al día, 7 días a la semana a altas velocidades y se calientan mucho, pero los chips de computadora de los centros de datos reciben muchos mimos. Algunos de ellos viven básicamente en el spa.

“Tenemos líquido que llega a un componente y (luego) cae en forma de lluvia o goteo”, dijo Jonathan Ballon, director ejecutivo de la firma de refrigeración líquida Isotope. “Algunas cosas se rocían”.

En otros casos, los artilugios que requieren mucha mano de obra se sumergen en baños circulantes de fluido que disipan el calor que generan, lo que les permite operar a velocidades mucho más altas, lo que se conoce como “overclocking”.

“Tenemos clientes haciendo overclocking todo el tiempo porque no hay riesgo de quemar el servidor”, afirmó Balan. Un cliente de una cadena hotelera de EE.UU. planea utilizar el calor de los servidores del hotel para calentar las habitaciones, la lavandería y la piscina del hotel, afirmó.

Sin refrigeración, los centros de datos no funcionan.

En noviembre, una falla en el sistema de enfriamiento en un centro de datos en los EE. UU. dejó fuera de servicio la tecnología de comercio financiero en CME Group, el operador de bolsa más grande del mundo. Desde entonces la empresa se ha formado Capacidad de refrigeración adicional Para ayudar a evitar que este incidente vuelva a ocurrir.

Actualmente, la demanda de centros de datos está en auge, impulsada en parte por el auge de las tecnologías de inteligencia artificial. Pero el Una enorme cantidad de energía Y el agua utilizada por muchas de estas instalaciones significa que son controvertidas.

Más de 200 grupos ecologistas Estados Unidos exigió recientemente una moratoria sobre los nuevos centros de datos en el país. Pero algunas organizaciones de centros de datos están tratando de reducir su impacto.

Tienen otro incentivo. Los chips de computadora de los centros de datos son cada vez más potentes. Muchos en la industria dicen que los métodos de enfriamiento tradicionales, como el enfriamiento por aire, donde los ventiladores soplan constantemente aire sobre las piezas calientes, ya no son adecuados para algunas operaciones.

El señor Balan lo sabe. Una controversia creciente En torno a la construcción de centros de datos que consumen mucha energía. “Las comunidades están retrasando estos proyectos”, afirmó. “Necesitamos mucha menos energía y agua. No tenemos ventiladores, trabajamos en silencio”.

Isotope dice que su enfoque de refrigeración líquida, que puede enfriar múltiples componentes en un centro de datos, no solo chips de procesamiento, puede reducir las demandas de energía relacionadas con la refrigeración hasta en un 80%.

La tecnología de la compañía utiliza agua para enfriar un fluido a base de aceite que en realidad interactúa con la tecnología informática. Pero el agua está en un circuito cerrado, por lo que no hay necesidad de extraer continuamente más de los suministros locales.

Le pregunto si los fluidos a base de petróleo en el sistema de enfriamiento de la compañía se derivan de productos de combustibles fósiles, y él insiste en que algunos de ellos no contienen PFAS. También conocidos como químicos eternos.Es perjudicial para la salud humana.

Algunas tecnologías de refrigeración de centros de datos de base líquida utilizan refrigerantes que contienen PFAS. No sólo eso, muchos refrigerantes producen gases de efecto invernadero muy potentes que amenazan con exacerbar el cambio climático.

Los sistemas de refrigeración de dos etapas utilizan este tipo de refrigerantes, dice Yulin Wang, ex analista tecnológico senior de IDTechEx, una firma de investigación de mercado. El refrigerante comienza como un líquido, pero el calor de los componentes del servidor lo evapora hasta convertirse en gas, y este cambio de fase absorbe mucha energía, lo que significa que es una forma eficiente de enfriar las cosas.

En algunos diseños, la tecnología del centro de datos está completamente sumergida en grandes cantidades de refrigerante que contiene PFAS. “Del depósito salen vapores”, añade Wong. “Puede haber algunos problemas de seguridad”. En otros casos, el refrigerante se canaliza directamente sólo a los componentes más calientes, los chips de computadora.

Algunas empresas que ofrecen refrigeración de dos etapas están cambiando actualmente a refrigerantes sin PFAS.

A lo largo de los años, las organizaciones han experimentado con muchos enfoques diferentes de refrigeración en una carrera por encontrar las mejores formas de mantener contentos a los dispositivos del centro de datos.

microsoft es famoso Sumergido un recipiente en forma de tubo Por ejemplo, Orkney está llena de servidores en el mar. La idea es que el agua fría del mar escocés mejore la eficiencia de los sistemas de refrigeración por aire dentro del dispositivo.

El año pasado, Microsoft confirmó que había cerrado el proyecto. Pero la empresa ha aprendido mucho de ello, afirma Alistair Spires, director general de infraestructura global del grupo empresarial Azure de Microsoft. “Sin operadores (humanos), menos cosas salieron mal; esto influyó en algunos de nuestros procedimientos operativos”, dijo. Cuanto más libres sean los centros de datos, más confiables parecen ser.

La investigación preliminar ha demostrado que el centro de datos submarino tiene una calificación de efectividad en el uso de energía, o PUE, de 1,07, lo que indica que es más eficiente que la mayoría de los centros de datos terrestres. Y no requiere agua.

Pero al final, Microsoft determinó que la economía de construir y operar centros de datos submarinos no era muy favorable.

La compañía todavía está trabajando en ideas de refrigeración basada en líquidos, incluida la microfluídica, donde pequeños canales de líquido fluyen a través de varias capas de un chip de silicio. “A través del silicio a escala nanométrica se puede pensar en un laberinto de refrigeración líquida”, dijo Spears.

Los investigadores también están proponiendo otras ideas.

En julio, Renkun Chen y sus colegas de la Universidad de California en San Diego, publicó un artículo describe su idea de una tecnología de enfriamiento basada en membranas porosas que ayuda a enfriar los chips de forma pasiva, sin la necesidad de bombear fluidos o soplar aire activamente.

“Básicamente, se utiliza calor para proporcionar energía de bombeo”, dijo el profesor Chen. Lo compara con el proceso de evaporación del agua de las hojas de los árboles, induciendo un efecto de bombeo al arrastrar más agua hacia arriba a través del tronco y las ramas de la planta para reponer las hojas. El profesor Chen dijo que espera comercializar la tecnología.

Sasha Lucioni, líder de IA y clima en Hugging Face, una empresa de aprendizaje automático, busca cada vez más nuevas formas de enfriar la tecnología de los centros de datos.

Esto se debe en parte a la demanda de IA, incluida la IA generativa o los grandes modelos de lenguaje (LLM), que son los sistemas que impulsan los chatbots. En investigaciones anterioresEl Dr. Lucioni demostró que estas tecnologías consumen mucha energía.

“Si tienes modelos que consumen mucha energía, entonces es necesario aumentar la refrigeración”, afirma.

Modelos de razonamientoDescribe su producción en múltiples etapas, lo que es más exigente, añade.

Utilizan “cientos o miles de veces más potencia” que los chatbots estándar que simplemente responden preguntas. El Dr. Lucioni pidió más transparencia por parte de las empresas de inteligencia artificial sobre cuánta energía utilizan sus diversos productos.

Para Ballon, los LLM son sólo una forma de IA, y sostiene que ya han “alcanzado su límite” en términos de productividad.