Tekoälyn ja pilvipalveluiden räjähdysmäinen kasvu asettaa datakeskuksille yhä suurempia haasteita tehokkaassa lämmönhallinnassa, kun suorituskykyiset prosessorit tuottavat valtavia määriä lämpöä. Kalifornian yliopiston San Diegon kampuksen (UC San Diego) insinöörien kehittämä uraauurtava ratkaisu voi mullistaa datakeskusten lämpötilanhallinnan.
Tiimi on luonut passiivisen haihdutusjäähdytyskalvon, joka saavuttaa ennätyksellisen lämmönpoiston ilman lisäenergian kulutusta. Toisin kuin perinteiset jäähdytysjärjestelmät, jotka vaativat paljon energiaa kuluttavia tuulettimia, pumppuja ja kompressoreita, tämä innovaatio hyödyntää luonnon perusfysiikkaa poistaakseen lämpöä tehokkaasti ja luonnollisesti.
"Perinteiseen ilma- tai nestekiertojäähdytykseen verrattuna haihdutus voi poistaa suurempia lämpövirtoja vähemmällä energialla", kertoo professori Renkun Chen, joka johti projektia yhdessä professoreiden Shengqiang Cain ja Abhishek Sahan kanssa UC San Diegon Jacobs School of Engineeringissä.
Teknologia perustuu erityisesti suunniteltuun kuitukalvoon, jossa on verkosto pieniä, toisiinsa yhdistyviä huokosia. Nämä huokoset siirtävät jäähdytysnestettä kalvon pinnalle kapillaarivoiman avulla. Nesteen haihtuessa lämpö poistuu tehokkaasti elektroniikan alta. Testeissä kalvo kykeni poistamaan lämpövirtoja, jotka ylittivät 800 wattia neliösenttimetriä kohden – tämä on yksi korkeimmista koskaan passiivisilla jäähdytysratkaisuilla saavutetuista arvoista.
Ajoitus on ratkaiseva. Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) mukaan datakeskukset kuluttavat tällä hetkellä noin 1,5 % maailman sähköstä, ja jäähdytyksen osuus tästä voi olla jopa 40 %. Vuoteen 2030 mennessä datakeskusten sähkönkulutuksen odotetaan yli kaksinkertaistuvan noin 945 terawattituntiin maailmanlaajuisesti, pääosin tekoälysovellusten vauhdittamana.
Vaikka nykyiset tulokset ovat lupaavia, professori Chen huomauttaa, että teknologia toimii vielä teoreettista maksimiaan alemmalla tasolla. Tiimi kehittää parhaillaan kalvoa edelleen ja valmistautuu integroimaan sen prototyyppisiin kylmälevyihin, joita käytetään CPU- ja GPU-suorittimissa. He ovat myös perustaneet startup-yrityksen kaupallistaakseen teknologian, joka voi auttaa ratkaisemaan tekoälyinfrastruktuurin energiakriisiä ja pienentämään sen ympäristövaikutuksia.