Con la crescita esplosiva dell’intelligenza artificiale e del cloud computing, i data center si trovano ad affrontare sfide sempre maggiori nella gestione del calore intenso generato dai processori ad alte prestazioni. Una soluzione rivoluzionaria proposta dagli ingegneri dell’Università della California a San Diego potrebbe trasformare la gestione termica di queste infrastrutture.
Il team ha creato una membrana di raffreddamento evaporativo passivo capace di dissipare calore in modo record senza consumare energia aggiuntiva. A differenza dei sistemi di raffreddamento tradizionali, che si affidano a ventole, pompe e compressori energivori, questa innovazione sfrutta le leggi fondamentali della fisica per rimuovere il calore in modo naturale ed efficiente.
"Rispetto al raffreddamento ad aria o a liquido tradizionale, l’evaporazione può dissipare un flusso termico superiore utilizzando meno energia", spiega il professor Renkun Chen, che ha co-guidato il progetto presso la Jacobs School of Engineering dell’UC San Diego insieme ai professori Shengqiang Cai e Abhishek Saha.
La tecnologia si basa su una membrana in fibra appositamente ingegnerizzata, dotata di una rete di minuscoli pori interconnessi che, tramite azione capillare, distribuiscono il liquido refrigerante sulla superficie. Quando il liquido evapora, rimuove efficacemente il calore dai componenti elettronici sottostanti. Nei test, la membrana ha gestito flussi termici superiori a 800 watt per centimetro quadrato—uno dei valori più alti mai registrati per sistemi di raffreddamento passivo.
Il tempismo non potrebbe essere più cruciale. Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia, i data center rappresentano attualmente circa l’1,5% del consumo globale di elettricità, con il raffreddamento che incide fino al 40% dell’energia utilizzata da un data center. Entro il 2030, la domanda di elettricità dei data center è destinata a più che raddoppiare, raggiungendo circa 945 terawattora a livello globale, trainata in gran parte dalle applicazioni di intelligenza artificiale.
Sebbene i risultati attuali siano promettenti, il professor Chen sottolinea che la tecnologia opera ancora al di sotto del suo limite teorico. Il team sta ora perfezionando la membrana e si prepara a integrarla in prototipi di cold plate per CPU e GPU. Inoltre, è stata avviata una startup per commercializzare la tecnologia, che potrebbe contribuire a risolvere la crisi energetica dell’infrastruttura AI riducendone anche l’impatto ambientale.