Microsoft-Erfindung verhindert Überhitzung von KI-Rechenzentren

(Dan Tri) – Diese perfekte Kühltechnologie hilft Rechenzentren, stabile Temperaturen aufrechtzuerhalten und verhindert, dass die nächste Generation von Hardware für künstliche Intelligenz (KI) durch die enorme Wärmemenge, die während des Betriebs entsteht, „gekocht“ wird.

In das Silizium geätzte Rillen helfen dem Kühlmittel, die Wärme viel effizienter abzuleiten (Foto: Dan DeLong/Microsoft).

Direktkühlung durch „Mikrofluidik“

Die Technologie basiert auf dem Prinzip der „Mikrofluidik“, das es ermöglicht, Kühlflüssigkeit durch Mikrokanäle zu pumpen, die direkt auf die Oberfläche eines Siliziumchips geätzt sind.

Laut Microsoft ist diese Methode bei der Wärmeableitung dreimal effektiver als herkömmliche „Kühlpaneele“, die heute üblicherweise in Rechenzentren verwendet werden.

Herr Sashi Majety, Senior Technical Program Manager bei Microsoft, sagte, dass Rechenzentren, wenn sie weiterhin auf die alte Kühlplattentechnologie angewiesen seien, schon in wenigen Jahren ihre Leistungsgrenze erreichen würden.

Microsoft hat sich mit dem Schweizer Startup Corintis zusammengetan, um ein mikrofluidisches Kanalsystem zu entwickeln, das die Adern und Flügel eines Schmetterlings nachahmt. Anstatt das Kühlmittel geradlinig zu leiten, verzweigt sich das neue Design in mehrere Richtungen. Dies sorgt für eine präzisere Kühlung an den „Hotspots“ des Chips und reduziert das Risiko von Siliziumrissen.

Die Technologie hat vier Designtests durchlaufen. Mithilfe von KI-Modellen erstellten die Ingenieure „Heatmaps“ des Prozessors. So konnten sie das Fluidkanalnetzwerk optimieren, um die Wärme so schnell wie möglich abzuleiten.

Bei Tests auf GPUs, die Microsoft Teams-Workloads (einschließlich Video , Audio und Transkription) simulierten, reduzierte das Mikrofluidsystem den Spitzentemperaturanstieg im Silizium um bis zu 65 % – ein Ergebnis, das im Vergleich zu aktuellen Methoden als bahnbrechend gilt.

Den Weg für eine neue Generation von KI-Chips ebnen

GPUs sind das Rechenzentrum von KI-Systemen, da sie Millionen von Berechnungen parallel durchführen können. Allerdings erzeugen sie auch viel Wärme, was herkömmliche Kühlmethoden mit Metallplatten nur schwer umsetzen können.

Durch die direkte Anbindung der Flüssigkeitskühlung an den Siliziumkern kann Microsoft die Temperaturen effektiver kontrollieren und gleichzeitig die Möglichkeit eines sicheren Übertaktens eröffnen, d. h. den Chip über seine normalen Grenzen hinaus zu betreiben, ohne Schäden zu verursachen.

„Bei Spitzenlasten müssen wir übertakten können, ohne uns Sorgen über eine Überhitzung des Chips machen zu müssen. Mikrofluidik ermöglicht dies“, sagte Jim Kleewein, technischer Spezialist für Microsoft 365 Core Management.

Auf dem Weg zu gemeinsamen Technologiestandards

Microsoft erforscht derzeit die Anwendung dieser Technologie auf kundenspezifische Chiplinien wie Cobalt und Maia und arbeitet mit Fertigungspartnern zusammen, um die Skalierung zu verbessern.

In Zukunft könnte die Mikrofluidik für 3D-Stapelchips verwendet werden, die aufgrund ihrer mehrschichtigen Struktur mit vielen Herausforderungen hinsichtlich der Wärmeableitung konfrontiert sind.

„Wir wollen, dass diese Technologie ein offener Standard wird, den jeder implementieren kann“, sagte Herr Kleewein. „Je mehr Teilnehmer, desto schneller wird sich die Technologie entwickeln und desto mehr Vorteile werden sich in der gesamten Branche verbreiten.“

Quelle: https://dantri.com.vn/cong-nghe/phat-minh-cua-microsoft-giup-cac-trung-tam-du-lieu-ai-khoi-qua-tai-nhiet-20251010032615056.htm