S rastom umelej inteligencie a cloud computingu čelia dátové centrá čoraz väčším výzvam pri zvládaní intenzívneho tepla, ktoré generujú vysokovýkonné procesory. Prelomové riešenie od inžinierov z University of California San Diego by mohlo zásadne zmeniť spôsob, akým tieto zariadenia riešia tepelný manažment.
Tím vytvoril pasívnu odparovaciu chladiacu membránu, ktorá dosahuje rekordné odvádzanie tepla bez spotreby dodatočnej energie. Na rozdiel od tradičných chladiacich systémov, ktoré sa spoliehajú na energeticky náročné ventilátory, čerpadlá a kompresory, táto inovácia využíva základné fyzikálne princípy na prirodzené a efektívne odvádzanie tepla.
„V porovnaní s tradičným vzduchovým alebo kvapalinovým chladením môže odparovanie odviesť vyšší tepelný tok pri nižšej spotrebe energie,“ vysvetľuje profesor Renkun Chen, ktorý projekt viedol na Jacobs School of Engineering pri UC San Diego spolu s profesormi Shengqiangom Caiom a Abhishekom Sahom.
Technológia využíva špeciálne navrhnutú vláknitú membránu so sieťou drobných, vzájomne prepojených pórov, ktoré pomocou kapilárneho efektu rozvádzajú chladiacu kvapalinu po povrchu. Počas odparovania kvapaliny sa efektívne odvádza teplo z elektroniky pod membránou. V testoch zvládla membrána tepelné toky presahujúce 800 wattov na štvorcový centimeter – čo je jeden z najvyšších zaznamenaných výkonov pre pasívne chladiace systémy.
Načasovanie tejto inovácie je mimoriadne dôležité. Podľa Medzinárodnej energetickej agentúry dátové centrá v súčasnosti predstavujú približne 1,5 % globálnej spotreby elektriny, pričom chladenie tvorí až 40 % energetickej spotreby dátového centra. Do roku 2030 sa očakáva, že dopyt po elektrine v dátových centrách sa viac než zdvojnásobí na približne 945 terawatthodín ročne, najmä kvôli aplikáciám umelej inteligencie.
Hoci sú aktuálne výsledky sľubné, profesor Chen upozorňuje, že technológia zatiaľ pracuje pod svojím teoretickým limitom. Tím momentálne zdokonaľuje membránu a pripravuje jej integráciu do prototypov chladiacich platní pre CPU a GPU. Zároveň založili startup na komercializáciu tejto technológie, ktorá by mohla pomôcť riešiť energetickú krízu infraštruktúry AI a zároveň znížiť jej environmentálny dopad.