Ученые разработали процессор с интегрированной системой жидкостного охлаждения

Исследователи из Корейского института передовых технологий (KAIST) представили инновационную методику терморегуляции CPU, подразумевающую циркуляцию воды непосредственно внутри кремниевой подложки. Данное решение призвано преодолеть ключевой барьер современных ИИ-ускорителей и высокопроизводительных чипов — критический перегрев на фоне стремительного роста энергопотребления.

В отличие от классических систем жидкостного охлаждения, где теплоотвод осуществляется через внешние радиаторы, новейшая разработка воздействует на источник нагрева изнутри. Для этого непосредственно в структуру кремния интегрируются микроскопические каналы, по которым прокачивается обычная вода комнатной температуры.

Архитектура системы базируется на разветвленной сети микроканалов с множеством точек входа и выхода, что позволяет охватить всю площадь кристалла. Такой подход способствует стремительному выводу тепла, минимизирует нагрузку на помпы и исключает возникновение локальных «горячих точек», обеспечивая стабильный температурный режим во всем процессоре.

Тестирование подтвердило исключительную результативность метода: даже при экстремальных нагрузках в 2000 Вт на квадратный сантиметр температура чипа удерживалась в пределах 100 °C. Как отмечают авторы проекта, энергоэффективность данной системы вдесятеро превосходит показатели предыдущего мирового достижения 2020 года.

Важным достоинством технологии является её технологическая доступность. Создание подобных микроканалов не требует редких материалов или кардинальной перестройки производственных мощностей, что позволяет внедрить этот метод на существующих полупроводниковых предприятиях с минимальными затратами.

Ученые убеждены, что предложенная концепция станет определяющим фактором в развитии вычислительных мощностей нового поколения — от серверных комплексов до специализированных ИИ-архитектур и суперкомпьютеров, где эффективность теплообмена играет решающую роль.

Источник: iXBT