S pokračujícím dynamickým růstem umělé inteligence a cloudových služeb čelí datová centra stále větším výzvám při zvládání intenzivního tepla generovaného výkonnými procesory. Průlomové řešení od inženýrů z University of California San Diego by mohlo zásadně změnit způsob, jakým tato zařízení řeší tepelný management.
Tým vytvořil pasivní membránu pro odpařovací chlazení, která dosahuje rekordního odvodu tepla bez nutnosti dodatečné energie. Na rozdíl od tradičních chladicích systémů, které spoléhají na energeticky náročné ventilátory, čerpadla a kompresory, tato inovace využívá základní fyzikální principy k přirozenému a efektivnímu odvodu tepla.
"Ve srovnání s tradičním vzduchovým nebo kapalinovým chlazením dokáže odpařování odvádět vyšší tepelný tok při nižší spotřebě energie," vysvětluje profesor Renkun Chen, který projekt vedl na Jacobs School of Engineering při UC San Diego společně s profesory Shengqiangem Caiem a Abhishekem Sahou.
Technologie využívá speciálně navrženou vláknitou membránu s hustou sítí drobných propojených pórů, které díky kapilárnímu jevu rozvádějí chladicí kapalinu po povrchu. Jakmile se kapalina odpaří, účinně odvádí teplo z elektroniky pod membránou. Při testování membrána zvládla tepelné toky přesahující 800 wattů na čtvereční centimetr – což je jedna z nejvyšších hodnot zaznamenaných u pasivních chladicích systémů.
Načasování je více než zásadní. Podle Mezinárodní energetické agentury tvoří datová centra v současnosti přibližně 1,5 % celosvětové spotřeby elektřiny, přičemž chlazení představuje až 40 % energetické náročnosti datového centra. Do roku 2030 se očekává, že poptávka po elektřině v datových centrech celosvětově vzroste na zhruba 945 terawatthodin, a to především kvůli aplikacím umělé inteligence.
Ačkoliv jsou současné výsledky velmi slibné, profesor Chen upozorňuje, že technologie zatím pracuje pod svým teoretickým limitem. Tým nyní membránu dále zdokonaluje a připravuje její integraci do prototypů chladicích desek pro CPU a GPU. Zároveň založili startup, který má za cíl tuto technologii komercializovat – což by mohlo pomoci řešit energetickou krizi v oblasti AI infrastruktury a zároveň snížit její dopad na životní prostředí.