随着人工智能和云计算的爆炸式发展,数据中心在应对高性能处理器产生的巨大热量方面面临着日益严峻的挑战。加州大学圣地亚哥分校工程师团队提出了一项突破性解决方案,有望彻底改变数据中心的热管理方式。
该团队研发出一种被动蒸发冷却膜,在无需额外能耗的情况下实现了创纪录的散热性能。与依赖高能耗风扇、泵和压缩机的传统冷却系统不同,这项创新利用基础物理原理,自然高效地去除热量。
“与传统的空气或液体冷却相比,蒸发冷却能够以更低能耗实现更高的热流密度散热,”该项目联合负责人、加州大学圣地亚哥分校雅各布工程学院的陈仁坤教授解释道,参与该项目的还有蔡胜强教授和Abhishek Saha教授。
这项技术采用特制的纤维膜,内部布满微小互联孔隙,通过毛细作用将冷却液引至膜表面。随着液体蒸发,热量被高效带走。在测试中,该冷却膜实现了每平方厘米超过800瓦的热流密度,创下被动冷却系统的纪录。
这一突破正值关键时刻。根据国际能源署的数据,数据中心目前约占全球用电量的1.5%,其中冷却环节最高可占到数据中心能耗的40%。预计到2030年,全球数据中心用电需求将翻倍至约945太瓦时,主要受AI应用推动。
尽管目前成果令人鼓舞,陈教授指出该技术仍未达到理论极限。团队正进一步优化冷却膜,并准备将其集成到CPU和GPU冷板原型中。同时,他们已成立初创公司推动该技术商业化,有望在缓解AI基础设施能源危机的同时,降低其环境影响。