Applikazzjoni tat-Teknoloġija tat-Tkessiħ taċ-Ċippa tal-Mikrochannel f'soluzzjoni ta 'tkessiħ likwidu
It-tkessiħ likwidu huwa l-futur taċ-ċentri tad-dejta. L-arja ma tistax timmaniġġja d-densità tal-qawwa li tasal fis-sala tad-dejta, għalhekk fluwidu dens b'kapaċità termali għolja qed joħroġ fil-konnessjoni. Hekk kif id-densità tas-sħana tat-tagħmir tal-IT tiżdied, il-likwidu jsir eqreb lejh. Imma kemm jistgħu jersqu qrib il-likwidi? Huwa aċċettat b'mod wiesa 'li topera sistema ta' ċirkolazzjoni ta 'l-ilma permezz tal-bieb ta' wara tal-kabinetti taċ-ċentru tad-dejta. Sussegwentement, is-sistema tibqa 'tiċċirkola l-ilma lejn il-bord kiesaħ fuq komponenti partikolarment sħan bħal GPUs jew CPUs. Barra minn hekk, is-sistema ta 'immersjoni tgħaddi r-rack kollu fil-fluwidu dielettriku, sabiex il-likwidu li jkessaħ jista' jiġi f'kuntatt ma 'kull parti tas-sistema. Il-fornituri ewlenin issa joffru servers ottimizzati għall-immersjoni.
Fl-1981, ir-riċerkaturi David Tuckerman u RF Pease mill-Università ta 'Stanford ipproponew l-inċiżjoni ta' "mikrochannels" żgħar fis-sinkijiet tas-sħana biex ineħħu s-sħana b'mod aktar effettiv. Il-kanali żgħar għandhom erja tal-wiċċ akbar u jistgħu jneħħu s-sħana b'mod aktar effettiv. Jissuġġerixxu li l-bjar tas-sħana jistgħu jsiru komponent taċ-ċipep VLSI, u d-dimostrazzjoni tagħhom turi li l-bjar tas-sħana tal-mikrokanali jistgħu jappoġġaw fluss tas-sħana impressjonanti ta '800W għal kull metru kwadru.
Bl-iżvilupp tal-manifattura tas-semikondutturi u d-dħul tagħha fi strutturi tridimensjonali, l-idea ta 'tkessiħ u ipproċessar integrati saret aktar prattika. Sa mis-snin tmenin, il-manifatturi ppruvaw ipoġġu komponenti multipli fuq ċipep tas-silikon. Il-ħolqien ta 'kanali fuq ċipep tas-silikon b'ħafna saffi jista' jkun metodu mgħaġġel u ottimali għat-tkessiħ, peress li jista 'jibda billi sempliċement jimplimenta skanalaturi żgħar simili għal xewk fuq sink tas-sħana. Iżda din l-idea ma rċevietx ħafna attenzjoni minħabba li l-fornituri taċ-ċippa jittamaw li jużaw it-teknoloġija 3D biex jiġbru komponenti attivi. Dan il-metodu issa huwa aċċettat minn memorja ta 'densità għolja, u l-privattivi ta' Nvidia jindikaw li jista 'jkun intenzjonat li jintrabat GPUs.
Ir-riċerkaturi ilhom jaħdmu fuq l-inċiżjoni ta 'kanali mikrofluwidi fuq il-wiċċ taċ-ċipep tas-silikon għal diversi snin. Tim mill-Istitut tat-Teknoloġija tal-Ġeorġja kkollabora ma' Intel fl-2015 biex potenzjalment ikun l-ewwel wieħed li jimmanifattura ċippa FPGA b'saff ta 'tkessiħ mikrofluwidiku integrat, li jinsab biss ftit mijiet ta' mikrometri 'l bogħod minn fejn jaħdem it-transistor fuq is-silikon. "Aħna eliminati s-sink tas-sħana fuq il-quċċata taċ-ċippa tas-silikon billi kessaħ il-likwidu biss ftit mijiet ta 'mikrometri 'l bogħod mit-transistor," qal il-Professur Muhannad Bakir, mexxej tat-tim fl-Istitut tat-Teknoloġija tal-Ġeorġja, fi stqarrija għall-istampa. Aħna nemmnu li l-integrazzjoni tat-tkessiħ mikrofluwidiku direttament u affidabbli fis-silikon se ssir teknoloġija ta 'sfrattu għall-ġenerazzjoni li jmiss ta' prodotti elettroniċi.
Ġie ddisinjat netwerk 3D ta 'kanali ta' tkessiħ mikrofluwidiċi ġewwa ċ-ċippa, li tinsab ftit mikrometri biss taħt il-parti attiva ta 'kull apparat ta' transistor, minn fejn tiġi ġġenerata s-sħana. Dan il-metodu jista 'jtejjeb il-prestazzjoni tat-tkessiħ b'50 darba. Mikrokanali jittrasportaw fluwidi direttament lejn hotspots u jimmaniġġjaw densità tal-qawwa tal-għaġeb ta '1.7 kW kull ċentimetru kwadru. Dan huwa ekwivalenti għal 17MW għal kull metru kwadru, li huwa bosta drabi l-fluss tas-sħana attwali tal-GPU.
Id-diffikultà tad-dissipazzjoni tas-sħana tfisser li l-akbar ċipep illum ma jistgħux jużaw it-transisters kollha f'daqqa, inkella jisħnu żżejjed. L-applikazzjoni ta 'microfluidics tista' ttejjeb il-prestazzjoni u l-effiċjenza taċ-ċippa. Huwa possibbli li ċ-ċentri tad-dejta jitħaddmu b'mod aktar effiċjenti mingħajr il-ħtieġa ta' sistemi ta' refriġerazzjoni li jużaw ħafna enerġija.
