Sfida termica dello sviluppo di chip ad alta potenza
Una tendenza sempre più evidente nel campo del calcolo ad alte prestazioni (HPC) è che il consumo energetico di ciascun chip e unità rack non si fermerà a causa delle limitazioni del raffreddamento ad aria. Poiché i supercomputer e altri sistemi ad alte prestazioni hanno raggiunto e in alcuni casi superato questi limiti, i requisiti energetici e la densità di potenza continuano ad aumentare.
Con il continuo miglioramento dei nodi di processo, il processo del chip si sta avvicinando al suo limite fisico e le sue funzioni stanno diventando sempre più potenti, il che non solo comporta una maggiore integrazione ma anche un maggiore consumo energetico. Pertanto, la dissipazione del calore è diventata un obiettivo di crescente preoccupazione per i produttori. Inoltre, per i data center, il raffreddamento ad aria presenta problemi di affidabilità, efficienza energetica, rumore e altri aspetti. Pertanto, la tecnologia di raffreddamento a liquido è stata ampiamente utilizzata sotto forma di raffreddamento diretto sul chip nei supercomputer ad alta velocità in tutto il mondo.
Prendendo come esempio la familiare CPU del PC, negli ultimi anni la maggior parte dei prodotti di punta sia di Intel che di AMD mantenevano ancora un livello di consumo energetico di 95 W. Quindi, a partire dalla nona generazione di processori Core, Intel è stata la prima a ridurre il consumo energetico tipico delle CPU a 125 W, e poi ci sono stati i successivi processori Core di decima e undicesima generazione con un consumo energetico superiore a 200 W. Per non parlare del campo delle workstation di fascia alta, lo Xeon 2699V3 nel 2014 aveva un consumo energetico di soli 145 W e nel 2017 era emerso il consumo energetico predefinito di 300 W per l'E5-2699P V4. Oggi, il processore core Xeon 9282 56 di fascia più alta ha addirittura raggiunto un consumo energetico di progettazione di 400 W.
Per sfruttare appieno le prestazioni dei chip, è essenziale un'eccellente dissipazione del calore. Allo stesso tempo, Intel ha rilasciato la prima soluzione di raffreddamento a liquido immersiva aperta e con proprietà intellettuale del settore e un progetto di riferimento per data center, che rappresenta una soluzione di raffreddamento complessiva aperta, facile da implementare e scalabile. Aiuterà i partner ad accelerare l'implementazione e l'utilizzo delle soluzioni Intel per far fronte alla tendenza all'aumento di potenza e densità nei data center, migliorando così l'efficienza operativa.
Secondo i dati, il consumo centrale di elettricità rappresenta circa l'1% della domanda globale di elettricità e lo 0,3% delle emissioni globali di carbonio. Intel mira ad accelerare l'innovazione investendo in tecnologia di raffreddamento standardizzata e ricerca e sviluppo, il che dimostra ulteriormente il fermo impegno di Intel verso soluzioni tecnologiche sostenibili. La ricerca ha dimostrato che il raffreddamento immersivo che supporta il recupero e il riutilizzo dell'energia può ridurre le emissioni di carbonio del 45% rispetto ai data center tradizionali.
