Создатели «тихого» чипа AirJet представили водоблок, способный охладить 4400 Вт

Frore Systems представила LiquidJet, водоблок, который поддерживает существующие ИИ-ускорители, такие как Nvidia Blackwell, с тепловой расчетной мощностью 1400 Вт. Он может масштабировать свою производительность для процессоров следующего поколения, таких как Nvidia Feynman, общая мощность которого составит 4400 Вт. Новые водоблоки оснащены 3D-микроструктурами с короткими струйными каналами, которые увеличивают плотность отвода тепла в горячих точках до 600 Вт/см² и снижают потери давления в четыре раза по сравнению с обычными водоблоками. В итоге LiquidJet от Frore готов к многокиловаттным ИИ-ускорителям, которые появятся в ближайшие годы.

Современные ИИ-ускорители, такие как системы-на-чипе (SoC) Nvidia Blackwell, потребляют огромное количество энергии и, следовательно, требуют жидкостного охлаждения. Современные медные водоблоки имеют относительно длинные 2D-микроканалы с малым поперечным сечением, которые вытачиваются или фрезеруются из медных блоков высокой чистоты. Поскольку эти микроканалы длинные, жидкость должна проходить большее расстояние и тереться о большую поверхность, что увеличивает гидравлическое сопротивление и снижает давление, что влияет на производительность. Frore заявляет, что их водоблоки LiquidJet с 3D-микроструктурами с короткими струйными каналами снижают гидравлическое сопротивление и, следовательно, поддерживают более высокое давление внутри для повышения производительности.

Видео от DGL.RU

Frore заявляет, что адаптировала «производство полупроводников к металлическим пластинам» (что, вероятно, включает травление и склеивание металлических пластин) и может изготавливать 3D-микроструктуры с короткими струйными каналами, которые адаптированы к картам горячих точек конкретных процессоров, значительно улучшая производительность и эффективность, но по более высокой цене по сравнению с традиционными методами производства. Кроме того, поскольку речь идет о производстве в стиле полупроводниковой фабрики, LiquidJet может иметь микроразмерные элементы, если это необходимо для конкретного применения.

Результаты, по словам Frore, просто ошеломляющие. LiquidJet поддерживает плотность теплового потока в горячей точке 600 Вт/см² при температуре на входе 40°C, что вдвое больше, чем у стандартных водоблоков. Отвод тепла на единицу расхода у LiquidJet увеличивается на 50%, в то время как потери давления падают в четыре раза, с примерно 0.94 psi до 0.24 psi. В результате LiquidJet обеспечивает более низкие температуры и более предсказуемую производительность процессора Nvidia Blackwell Ultra при полной нагрузке, по словам Frore. Устройство полностью совместимо с существующими конструкциями.

Между тем, дизайн LiquidJet масштабируем и адаптируем для будущих процессоров Nvidia, таких как Rubin (1800 Вт), Rubin Ultra (3600 Вт) и Feynman (4400 Вт). Его также можно настроить для любого другого процессора, поскольку метод производства Frore особенно гибок в плане адаптации к конкретной карте горячих точек. Помимо охлаждения более горячих ГП следующего поколения, LiquidJet от Frore также обеспечит другие преимущества. Например, лучшее охлаждение позволяет поддерживать более стабильные частоты, что означает больше ИИ-токенов в секунду при том же бюджете мощности. Кроме того, более низкие требования к давлению снижают энергопотребление насоса, улучшая энергоэффективность (PUE) и общую стоимость владения (TCO).

«Уникальная 3D-архитектура LiquidJet с настраиваемыми микроструктурами с короткими струйными каналами устанавливает новую планку для тепловых характеристик водоблоков», — сказал Сешу Мадхавапедди, генеральный директор и основатель Frore Systems. «Так же, как AirJet переопределил активное охлаждение для потребительских и периферийных устройств, LiquidJet превращает водоблоки в готовую к будущему платформу для фабрики ИИ».

Ожидается, что потребление энергии и тепловыделение ИИ-ускорителей увеличатся в 10 раз менее чем за десять лет, согласно оценкам KAIST, ведущего корейского исследовательского института. В результате эти будущие ИИ-ускорители, состоящие из нескольких вычислительных чиплетов и десятков стеков памяти HBM, потребуют совершенно новых методов охлаждения, которые включают встроенные охлаждающие структуры как для вычислительных, так и для чиплетов памяти. Возможно, именно тогда высокооптимизированные водоблоки, такие как LiquidJet, станут частью упаковки процессора, а не совместимым аксессуаром. Но это уже совсем другая история.

Глава Nvidia бьет тревогу: китайские ИИ-чипы отстают от США всего на «несколько наносекунд»