Efterhånden som kunstig intelligens og cloud computing fortsætter deres eksplosive vækst, står datacentre over for stigende udfordringer med at håndtere den intense varme, der genereres af højtydende processorer. En banebrydende løsning fra ingeniører ved University of California San Diego kan revolutionere disse faciliteters termiske styring.
Holdet har skabt en passiv fordampningskølingsmembran, der opnår rekordhøj varmeafledning uden at forbruge ekstra energi. I modsætning til traditionelle kølesystemer, der er afhængige af energikrævende blæsere, pumper og kompressorer, udnytter denne innovation grundlæggende fysik til naturligt og effektivt at fjerne varme.
“Sammenlignet med traditionel luft- eller væskekøling kan fordampning aflede højere varmeflux med lavere energiforbrug,” forklarer professor Renkun Chen, der har ledet projektet på UC San Diegos Jacobs School of Engineering sammen med professorerne Shengqiang Cai og Abhishek Saha.
Teknologien består af en specialudviklet fibermembran med et netværk af små, sammenhængende porer, der via kapillærvirkning trækker kølevæske hen over overfladen. Når væsken fordamper, fjernes varmen effektivt fra elektronikken nedenunder. I test har membranen håndteret varmeflux på over 800 watt pr. kvadratcentimeter – et af de højeste niveauer, der nogensinde er målt for passive kølesystemer.
Timingen kunne ikke være mere afgørende. Ifølge Det Internationale Energiagentur står datacentre i øjeblikket for cirka 1,5% af det globale elforbrug, hvor køling udgør op til 40% af et datacenters energiforbrug. Inden 2030 forventes datacentrenes elforbrug at mere end fordobles til omkring 945 terawatt-timer globalt, primært drevet af AI-applikationer.
Selvom de nuværende resultater er lovende, bemærker professor Chen, at teknologien stadig opererer under sit teoretiske maksimum. Holdet arbejder nu på at forfine membranen og forbereder integration i prototyper af køleplader til CPU’er og GPU’er. De har også lanceret en startup for at kommercialisere teknologien, som kan bidrage til at løse den energikrise, AI-infrastrukturen står over for, samtidig med at den reducerer miljøpåvirkningen.