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Aug 25, 2023

Fabric8Labs ha una tecnologia ultra-eccitante. In realtà li ho mostrati in un corso di formazione sui server con raffreddamento a liquido che ho svolto alcune settimane fa tra le riprese di un video YouTube STH del settembre 2023 in California sul raffreddamento a liquido dei server. Si tratta di una tecnologia davvero fantastica che può offrire prestazioni di raffreddamento fino al 35% migliori all'interno delle piastre fredde con raffreddamento a liquido. Le forme giroidali stampate in 3D con oltre il 99% di rame sono così avanzate che non possono essere lavorate a CNC né stampate in 3D utilizzando la tradizionale produzione additiva di rame. Fabric8Labs ha un elenco di aziende su vasta scala che stanno esaminando questa tecnologia poiché offre prestazioni di raffreddamento migliori rispetto ai design relativamente semplici utilizzati oggi.

Scusate gli errori di battitura, questo è stato scritto dal vivo durante l'ultima presentazione a Hot Chips 2023 ed è stata una lunga giornata.

Il raffreddamento a liquido costa di più da implementare rispetto al raffreddamento ad aria. Di conseguenza, sono necessarie molte ricerche per massimizzare l’investimento durante la conversione.

Fabric8Labs afferma che la gestione termica può ridurre il 40% del consumo energetico del data center e che i chip stanno diventando sempre più caldi.

Il metodo principale per rimuovere il calore in modo efficiente in un data center è l'utilizzo di una piastra fredda, ora che il raffreddamento a immersione bifase si è interrotto a causa di cause legali multimiliardarie sui rischi per la salute. Poiché ora utilizziamo piastre fredde per il raffreddamento a liquido, la maggior parte utilizza microcanali con alette da 100 micron.

La produzione additiva in metallo che può realizzare questi tipi di progetti generalmente costa di più rispetto ai microcanali semplici.

Il tradizionale metodo di produzione additiva per la stampa di progetti più complessi utilizza polveri che devono poi essere rimosse prima dell’uso. Fabric8Labs afferma che utilizzando la sua produzione additiva elettrochimica, non si utilizzano polveri, quindi può essere utilizzata in soluzioni di raffreddamento come queste.

Utilizzando la produzione additiva, è possibile stampare forme più complesse rispetto alle semplici alette. Ciò include anche i microcanali.

La tecnologia Fabric8Labs utilizza l’elettrodeposizione per la produzione additiva a costi inferiori rispetto ai metodi tradizionali e con una risoluzione più elevata.

Le parti vengono stampate tirandole dall'alto e quindi vengono aggiunti pezzi di rame di dimensioni voxel da 30 micron.

Il concetto di base è che questi raffreddatori in rame possono essere realizzati in nuove forme e a costi più ragionevoli.

Il rame di questi dissipatori di calore può essere legato ad altri metalli.

Una volta che si potranno stampare strutture ad alta risoluzione, allora la domanda è cosa realizzare. Le pinne sono buone, ma ci sono altre opzioni. Alcuni esempi sono le strutture tiroidee. L'azienda ha realizzato diversi tipi di strutture per testare le prestazioni.

Ecco due progetti stampati da ECAM, uno con il 50% di volume aperto e l'altro con l'80% di volume aperto.

Se hai mai stampato qualcosa in 3D, potresti aver notato che c’è una differenza tra ciò che ci si aspetta e ciò che viene effettivamente stampato. Ecco quanto si avvicinavano i disegni aperti al 50% e aperti all'80% stampati a quanto previsto.

Questo è vicino alle aspettative.

Ecco la configurazione del test utilizzata per verificare le portate effettive e le prestazioni termiche delle parti.

L'80% non era troppo interessante, poiché era abbastanza vicino al design a microcanali. Tuttavia, il giroide al 50% ha mostrato prestazioni molto migliori, pari al 35%.

Esiste un'altra versione che combina le strutture 80% e 50%. Questi possono essere classificati in base al flusso nel sistema o ai punti caldi sul chip.

Per dare un contesto al motivo per cui questo è entusiasmante, pensa a nuovi chip che non siano solo un piccolo die concentrato che genera calore in modo coerente. È possibile stampare strutture per aumentare il raffreddamento o la portata attorno a parti specifiche della confezione. Possono anche essere incollati ad altri strati metallici durante il processo di produzione.

Il raffreddamento a liquido richiede nuove soluzioni termiche e questa è una di queste.

Questa è stata una presentazione che è stata l'ultima ad essere presentata alla conferenza, ma la gente si è rianimata.

Piastre fredde con raffreddamento a liquido più efficienti possono contribuire ad aumentare le prestazioni e ridurre i costi di raffreddamento, in particolare i chip di prossima generazione. Ci stiamo avvicinando alle CPU TDP da 500 W, una cifra che prevediamo sarà l'obiettivo per un periodo di tempo. Per quanto riguarda gli acceleratori IA, stiamo già vedendo progetti per acceleratori da 1 kW per socket. Combinati, due CPU, otto acceleratori, oltre a rete e memoria significheranno >10kW per sistemi nodo. Sarà necessario il raffreddamento a liquido.