مایکروسافت از یک «دستاورد بزرگ» در خنک‌سازی تراشه‌های هوش مصنوعی خبر داد

با رشد روزافزون فناوری هوش مصنوعی و گسترش مدل‌های سنگین مانند GPT-4 و Copilot، یکی از چالش‌های اصلی در صنعت فناوری اطلاعات، مدیریت گرمای تولیدشده توسط تراشه‌های قدرتمند پردازشی است. مایکروسافت اخیراً از یک فناوری انقلابی خنک‌سازی مایع با نام Microfluidic Cooling رونمایی کرده است که می‌تواند آینده دیتاسنترها و پردازش هوش مصنوعی را متحول کند.

مایکروسافت و بحران گرما در هوش مصنوعی

تراشه‌هایی که وظیفه پردازش مدل‌های هوش مصنوعی را بر عهده دارند، معمولاً حجم عظیمی از محاسبات را انجام می‌دهند. این محاسبات منجر به تولید گرمای زیاد می‌شود که اگر به درستی مدیریت نشود، می‌تواند به کاهش عملکرد، آسیب به سخت‌افزار و افزایش هزینه‌های مصرف انرژی منجر شود.

مایکروسافت اعلام کرده که در همکاری با تیم‌های تحقیقاتی خود، موفق شده است فناوری مایکروفلوئیدیک خنک‌کننده مایع را توسعه دهد؛ سیستمی که از کانال‌های بسیار نازک برای عبور مایع خنک‌کننده در درون تراشه‌ها استفاده می‌کند.

فناوری Microfluidics چیست؟

Microfluidics یک روش خنک‌سازی پیشرفته است که در آن مایعی غیررسانا از طریق کانال‌های میکروسکوپی که در تراشه تعبیه شده‌اند، عبور می‌کند. این فناوری ویژگی‌های زیر را دارد:

• ✅ خنک‌سازی از درون تراشه به‌جای سطح بیرونی

• ✅ کاهش چشمگیر دمای تراشه تا بیش از ۲۰٪ نسبت به روش‌های سنتی

• ✅ استفاده از مایع‌هایی با هدایت‌پذیری الکتریکی نزدیک به صفر

• ✅ افزایش بهره‌وری انرژی و کاهش اتلاف گرما

بر خلاف سیستم‌های معمولی که از هیت‌سینک و فن برای خنک‌سازی سطحی استفاده می‌کنند، این فناوری حرارت را در لحظه تولید از منبع خارج می‌کند.

اهمیت این دستاورد برای آینده دیتاسنترها

مایکروسافت اعلام کرده که در نسل بعدی دیتاسنترهای خود، به‌ویژه آن‌هایی که برای مدل‌های هوش مصنوعی سنگین ساخته می‌شوند، از این فناوری استفاده خواهد کرد. این سیستم می‌تواند:

1. ظرفیت پردازشی دیتاسنترها را بدون نیاز به افزایش فضا بالا ببرد

2. مصرف برق را به‌طور چشم‌گیری کاهش دهد

3. پایداری محیطی را ارتقاء دهد و در راستای اهداف سبز مایکروسافت حرکت کند

رقابت با گوگل، آمازون و انویدیا

با این اقدام، مایکروسافت در حال ایجاد مزیت رقابتی جدی نسبت به دیگر غول‌های ابری مانند AWS و Google Cloud است. در حالی‌که همه شرکت‌ها به‌دنبال ارتقاء قدرت پردازشی هستند، خنک‌سازی کارآمد عنصری کلیدی برای موفقیت در ارائه زیرساخت‌های هوش مصنوعی به شمار می‌رود.

تراشه‌های قدرتمندی مانند NVIDIA H100، AMD MI300X و تراشه‌های اختصاصی مایکروسافت Azure Maia همگی به شدت به خنک‌سازی پیشرفته نیاز دارند و Microfluidics می‌تواند نقطه عطفی در استفاده پایدار از آن‌ها باشد.

جزئیات فنی مهم

اجزای اصلی فناوری Microfluidics:

• کانال‌های میکروسکوپی حک‌شده روی سطح تراشه

• استفاده از Macroporous Membrane برای توزیع یکنواخت جریان

• ترکیب با فناوری‌های کنترل دمایی مانند Dynamic Thermal Regulation

• همکاری نزدیک با تیم مهندسی Azure Hardware Systems

مایکروسافت برای تست این فناوری، آن را روی نمونه‌های تراشه‌هایی نصب کرده که در دماهای بالا عملکردشان کاهش می‌یابد و نتایج نشان داده که فناوری جدید توانسته تا ۴۵٪ از مشکلات گرمایی را کاهش دهد.

سخن مدیران مایکروسافت

کریس ولچ، معاون ارشد توسعه زیرساخت‌های Azure می‌گوید:

«هوش مصنوعی تنها زمانی آینده‌ای روشن خواهد داشت که زیرساخت آن پایدار، قابل اتکا و کارآمد باشد. فناوری Microfluidic Cooling ما را در این مسیر جلو می‌اندازد.»

زمان عرضه و دسترسی

• این فناوری فعلاً در فاز تحقیق و توسعه پیشرفته قرار دارد.

• مایکروسافت اعلام کرده در دیتاسنترهای نسل بعد Azure که مخصوص مدل‌های AI طراحی شده‌اند، این خنک‌سازی اجرا خواهد شد.

چالش‌ها و محدودیت‌ها

هرچند این فناوری انقلابی به نظر می‌رسد، اما هنوز چند مانع فنی برای پیاده‌سازی در مقیاس انبوه وجود دارد:

• پیچیدگی طراحی داخلی تراشه‌ها

• نیاز به مایع خنک‌کننده سفارشی

• قیمت بالای پیاده‌سازی در فاز اول

• نیاز به آموزش مجدد تکنسین‌ها و مهندسان مراکز داده

نتیجه‌گیری

فناوری Microfluidic Cooling مایکروسافت یک گام بزرگ به سمت آینده‌ای پایدارتر، کم‌مصرف‌تر و قدرتمندتر برای هوش مصنوعی است. این دستاورد، نه‌تنها از نظر فنی اهمیت دارد، بلکه مسیر دیتاسنترهای آینده را نیز شکل خواهد داد. اگرچه هنوز راه زیادی تا استفاده گسترده از آن باقی مانده، اما مایکروسافت با این حرکت جسورانه، یک قدم از رقبای خود جلوتر قرار گرفته است.

برای دسترسی به مقالت بیشتر و مشاوره و خرید محصولات اپل و مایکروسافت به سایت اپل استور مکس مراجعه کنید.

منبع خبر:

 Microsoft News – Microfluidics Liquid Cooling for AI Chips