Alors que l’intelligence artificielle et l’informatique en nuage poursuivent leur croissance fulgurante, les centres de données sont confrontés à des défis croissants pour gérer l’intense chaleur générée par les processeurs haute performance. Une solution révolutionnaire mise au point par des ingénieurs de l’Université de Californie à San Diego pourrait transformer la gestion thermique de ces installations.
L’équipe a créé une membrane de refroidissement passif par évaporation qui atteint des niveaux records de dissipation thermique sans consommer d’énergie supplémentaire. Contrairement aux systèmes de refroidissement traditionnels qui reposent sur des ventilateurs, des pompes et des compresseurs énergivores, cette innovation s’appuie sur des principes physiques de base pour éliminer la chaleur de façon naturelle et efficace.
« Comparativement au refroidissement par air ou par liquide, l’évaporation peut dissiper un flux thermique plus élevé tout en utilisant moins d’énergie », explique le professeur Renkun Chen, qui a codirigé le projet à la Jacobs School of Engineering de l’UC San Diego, aux côtés des professeurs Shengqiang Cai et Abhishek Saha.
La technologie repose sur une membrane de fibres spécialement conçue, dotée d’un réseau de minuscules pores interconnectés qui répartissent le liquide de refroidissement à sa surface par action capillaire. Au fur et à mesure que le liquide s’évapore, il élimine efficacement la chaleur des composants électroniques situés en dessous. Lors des essais, la membrane a géré des flux thermiques dépassant 800 watts par centimètre carré — l’un des niveaux les plus élevés jamais enregistrés pour des systèmes de refroidissement passifs.
Le moment ne pourrait être plus critique. Selon l’Agence internationale de l’énergie, les centres de données représentent actuellement environ 1,5 % de la consommation mondiale d’électricité, le refroidissement comptant pour jusqu’à 40 % de la consommation énergétique d’un centre de données. D’ici 2030, la demande en électricité des centres de données devrait plus que doubler pour atteindre environ 945 térawattheures à l’échelle mondiale, principalement sous l’effet des applications en intelligence artificielle.
Bien que les résultats actuels soient prometteurs, le professeur Chen souligne que la technologie fonctionne encore en deçà de sa limite théorique. L’équipe s’affaire maintenant à perfectionner la membrane et à la préparer pour l’intégration dans des prototypes de plaques froides pour CPU et GPU. Ils ont également lancé une jeune pousse pour commercialiser la technologie, qui pourrait contribuer à résoudre la crise énergétique de l’infrastructure IA tout en réduisant son impact environnemental.