Az AI szegmensben az új generációs AI gyorsítók egyre nagyobb és nagyobb fogyasztás mellett üzemelnek, ahogy a dizájn egyre bonyolultabbá válik és a nyers számítási teljesítmény is egyre magasabbra rúg, így a termelődő hő hatékony elvezetése egyre kritikusabb feladattá válik, hiszen viszonylag apró területre viszonylag nagy hőtermelő potenciál összpontosul, így nehéz kellően gyorsan és hatékonyan átvenni és elszállítani a hőt.

Márpedig a hűtés kritikusan fontos, hiszen a nem megfelelő hűtőteljesítmény azt eredményezi, hogy a chip elindítja a „throttling” folyamatot, ennek keretén belül csökkenti az órajeleit, így visszahűtve magát, ez pedig negatívan hat a teljesítményre, nem lehet megfelelően kiaknázni a chipben rejlő lehetőségeket, ami kiesés az adott adatközpont számára, plusz még a chip várható élettartamát is negatívan befolyásolja, ha a hűtése nem megfelelő.

Az AI gyorsítók mellett a szerverprocesszorok TDP kerete is robbanás-szerűen növekszik, így ezen a területen is problémát jelent a hőtermelés, amire természetesen már keresik a megfelelő válaszokat az iparági szereplők, például az immerziós, azaz a merítéses hűtés formájában. A Microsoft csapata a jelek szerint más úton indult el, ők eleve a hőtermelés méregfogát szeretnék kihúzni azáltal, hogy a hűtőközeget a lehető legközelebb viszik ahhoz a területhez, ahol a hő termelődik: magához a szilícium lapkához.

A vállalat bejelentette, áttörést ért el chiphűtés terén, ugyanis kifejlesztettek egy új technológiát, ami minden eddiginél hatékonyabban válaszol a magas hőtermelés jelentette kihívásokra. A mikrofluidikus hűtés lényege, hogy az adott chip alapját adó szilícium lapka hátuljára speciális, esetenként az emberi hajnál is vékonyabb mikrocsatornákat marnak annak érdekében, hogy azoknál a tranzisztorcsoportoknál, ahol a legtöbb hő keletkezik, közvetlenül tudják biztosítani a folyadék alapú hűtést.

A hatékonyság további növelése érdekében a mesterséges intelligenciában rejlő lehetőségeket is kamatoztatják: az AI segítségével megalkotják a chip hőtérképét, ami alapján a stratégiailag legfontosabb területek környékére csoportosíthatják a mikrocsatornákat, ezzel még inkább gyorsítva a hőleadást és még eredményesebbé téve a hűtést. A mikrocsatornák, amelyekben a hűtőközeg kering, nem egyenesek, nem is egy adott mintát követnek, hanem szerteágazóak, a természetben látható mintázatok ihlették őket, például az az erezet, amit a levelek fonákján láthatunk.

Míg a tradicionális folyadékhűtéseknél a chipet indirekt módon, egy folyadékhűtő blokkon keresztül hűtik, amelynek talpazatával a chip felülete érintkezik, legyen szó konkrét chipfelületről vagy egy integrált hőelosztó lapkáról (IHS), addig a mikrofluidikus hűtés esetében a hűtőközeg a szilícium lapka hátulján kialakított csatornákban folyik, ezáltal a lehető legközelebb helyezkedik el a chipen található tranzisztorokhoz, ami segít a hűtés hatékonyságának növelésében.

A Microsoft belsős tesztjei szerint az újfajta módszer a tradicionális folyadékhűtő rendszerekhez képest akár háromszor hatékonyabban tudja eltávolítani a keletkező hőt, ami a GPU fedélzetén mérhető csúcshőmérsékletet nagyjából kétharmadnyi mértékben csökkenti – ez kifejezetten impresszív teljesítmény. A Microsoft szerint a technológia tökéletesítését és optimalizálását követően még nagyobb teljesítményt lehet majd kisajtolni ugyanabból a hardverből, hála a hatékonyabb hűtésnek, miközben a hűtésre fordított fogyasztást is csökkenteni lehet, ami kifejezetten fontos szempont az adatközpontok üzemeltetői számára. A hatékonyabb hűtés révén a GPU hosszabb ideig működhet magasabb órajelen, ami természetesen nagyobb teljesítményt jelent, és ha egy nagy szuperszámítógép-fürtöt nézünk,ahol több ezer GPU dolgozik egymással összhangban, akkor már néhány megahertzes előrelépés is masszív teljesítménynövekedést hozhat.

A hűtés jellege miatt persze kiemelten fontos, hogy a chipek kellően tömítettek legyenek, a teljes hűtőrendszer megbízhatóan, szivárgás nélkül működjön, illetve arról is gondoskodni kell, hogy a szilíciumlapka hátulján kialakított mikrocsatornák miatt a strukturális stabilitás ne szenvedjen csorbát. A teljes rendszert egy együttműködő egységként kell megtervezni és megalkotni annak érdekében, hogy a mikrofluidikus hűtésben rejlő lehetőségek kiaknázása maximális hatásfokkal történhessen, ne legyen sehol sem gyenge láncszem a fedélzeten.

A Microsoft mérnökei még dolgoznak a technológia végleges dizájnjának kialakításán, többféle opciót is vizsgálnak, hiszen azt szeretnék, ha a lehető legjobb dizájn kerülne majd gyártásba. Az újfajta hűtési metódust elsősorban a házon belül fejlesztett chipekbe integrálnák, illetve egyéb gyártókkal is együttműködnének a bevetésében.