Tepelná výzva vývoje vysoce výkonných čipů

Stále patrnějším trendem v oblasti vysoce výkonných výpočtů (HPC) je, že spotřeba energie každého čipu a rackové jednotky se nezastaví kvůli omezením vzduchového chlazení. Vzhledem k tomu, že superpočítače a další vysoce výkonné systémy dosáhly a v některých případech překročily tyto limity: požadavky na výkon a hustota výkonu se stále rozšiřují.

S neustálým zlepšováním procesních uzlů se čipový proces blíží svým fyzickým limitům a jeho funkce jsou stále výkonnější, což přináší nejen vyšší integraci, ale také vyšší spotřebu energie. Proto se rozptyl tepla stal středem zájmu výrobců. U datových center má navíc chlazení vzduchem problémy se spolehlivostí, energetickou účinností, hlučností a dalšími aspekty. Proto se technologie kapalinového chlazení široce používá ve formě přímého chlazení čipů ve vysokorychlostních superpočítačích po celém světě.

Vezměme si jako příklad známý PC CPU, v posledních několika letech si většina vlajkových lodí Intel i AMD stále udržovala spotřebu energie na úrovni 95 W. Poté, počínaje 9. generací Core procesorů, Intel jako první zmírnil typickou spotřebu CPU na 125 W, a poté následovaly Core procesory 10. a 11. generace se spotřebou přesahující 200 W. Nemluvě o tom, že na poli špičkových pracovních stanic měl Xeon 2699V3 v roce 2014 spotřebu pouze 145 W a do roku 2017 se pro E5-2699P V4 objevila výchozí spotřeba 300 W. Dnes nejvyšší procesor Xeon 9282 56 s jádrem dosáhl dokonce návrhové spotřeby 400 W.

Pro plné uvolnění výkonu čipů je nezbytný vynikající odvod tepla. Společnost Intel zároveň vydala první otevřené řešení pro pohlcující kapalinové chlazení a referenční návrh pro datová centra v oboru duševního vlastnictví, což je otevřené, snadno implementovatelné a škálovatelné řešení celkového chlazení. Pomůže partnerům urychlit zavádění a používání řešení Intel, aby se vyrovnali s trendem zvyšování výkonu a hustoty datových center, čímž se zlepší provozní efektivita.

Podle údajů představuje centrální spotřeba elektřiny přibližně 1 % celosvětové poptávky po elektřině a 0,3 % celosvětových emisí uhlíku. Intel si klade za cíl urychlit inovace investováním do standardizovaných chladicích technologií a výzkumu a vývoje, což dále dokládá pevné odhodlání Intelu k udržitelným technologickým řešením. Výzkum ukázal, že imerzivní chlazení, které podporuje obnovu a opětovné využití energie, může snížit emise uhlíku o 45 % ve srovnání s tradičními datovými centry.