El Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) ha Anunciado su selección de Intel como una de las 15 organizaciones encargadas de desarrollar soluciones de refrigeración de alto rendimiento y eficiencia energética para futuros centros de datos. El premio, anunciado en mayo, es parte del programa COOLERCHIPS (Operaciones de enfriamiento optimizadas para saltos en energía, confiabilidad e hipereficiencia de carbono para sistemas de procesamiento de información) respaldado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía (ARPA-E) del DOE.
(Foto: Corporación Intel)
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El proyecto de Intel, que se prevé sea un acuerdo de tres años con una financiación de 1,71 millones de dólares, permitirá la continuación de la Ley de Moore al permitir a Intel agregar más núcleos y transistores a sus procesadores de mayor rendimiento, mientras gestiona el calor en dispositivos futuros.
Por qué es importante:
Los centros de datos representan aproximadamente el 2 % del consumo total de electricidad en EE. UU., mientras que la refrigeración de los centros de datos puede representar hasta el 40 % del uso general de energía de los centros de datos. Los proyectos seleccionados buscan reducir la energía necesaria para enfriar los centros de datos y reducir la huella de carbono operativa asociada con esta infraestructura crítica.
Para satisfacer las crecientes demandas de capacidad y rendimiento informático, se espera que los futuros procesadores de centros de datos requieran una potencia superior a 2 kilovatios (kW), cuya refrigeración sería un desafío con las tecnologías existentes. (Los chips más potentes de la actualidad se acercan rápidamente a 1 kW de consumo de energía).
Las soluciones de refrigeración desarrolladas a través del programa mejorarán las capacidades de los procesadores de Intel y aquellos producidos a través de Intel Foundry Services, permitirán la continuación de la ley de Moore y promoverán el compromiso de Intel con la eficiencia energética y las soluciones sostenibles.
Cómo funciona:
Intel colaborará con líderes académicos y de la industria para desarrollar su innovadora solución de enfriamiento por inmersión. Intel supervisará el esfuerzo de investigación, proporcionará vehículos de prueba térmica para evaluación y definirá el factor de forma y las limitaciones para los procesadores de próxima generación, incluidas las ubicaciones de puntos calientes.
El proyecto de Intel desarrolla disipadores de calor de enfriamiento por inmersión con forma de coral y resistencia térmica ultrabaja integrados dentro de una cavidad de cámara de vapor 3D para admitir dispositivos más densos y de mayor rendimiento. El diseño de Intel abordará el desafío de adaptar el enfriamiento por inmersión de dos fases optimizando las cámaras de vapor 3D para distribuir el calor de manera más efectiva.
Los investigadores imprimirán en 3D los novedosos disipadores de calor y probarán los evaporadores en una variedad de condiciones operativas.
El equipo combinará los nuevos diseños de cámaras de vapor con innovadores recubrimientos que mejoran la ebullición y que reducen la resistencia térmica al promover una alta densidad del sitio de nucleación. Hoy en día, los fabricantes aplican estos recubrimientos sobre una superficie plana, pero las investigaciones muestran que un diseño de disipador de calor similar a un coral con características internas similares a ranuras tiene el mayor potencial para los coeficientes de transferencia de calor externos con enfriamiento por inmersión de dos fases.
El equipo utilizará métodos computacionales para identificar el diseño óptimo para los disipadores de calor con forma de coral. (A modo de comparación, los disipadores de calor actuales suelen estar hechos de nervaduras largas y paralelas).
Los investigadores integrarán estas innovaciones en un sistema de enfriamiento por inmersión de dos fases donde los servidores operan en un tanque sellado especialmente diseñado que utiliza un medio líquido no conductor. El calor generado por los servidores hace que el líquido hierva y genere vapor, que a su vez pasa por un cambio de fase y lo devuelve a un estado líquido mientras elimina el calor (muy parecido a un sistema de aire acondicionado doméstico).
El equipo tiene como objetivo mejorar la capacidad del sistema general de enfriamiento por inmersión de dos fases de 0,025 °C/vatio a menos de 0,01 °C/vatio, o una mejora de 2,5 veces (o más) en la eficiencia.
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