Phát minh của Microsoft giúp các trung tâm dữ liệu AI khỏi quá tải nhiệt

(Dân trí) - Công nghệ làm mát hoàn này giúp các trung tâm dữ liệu duy trì nhiệt độ ổn định và ngăn thế hệ phần cứng trí tuệ nhân tạo (AI) kế tiếp bị “nướng chín” bởi lượng nhiệt khổng lồ sinh ra khi vận hành.

Các rãnh được khắc vào silicon giúp chất làm mát tản nhiệt hiệu quả hơn nhiều (ảnh: Dan DeLong/Microsoft).

Làm mát trực tiếp bằng “vi lưu”

Công nghệ này dựa trên nguyên lý “vi lưu” (microfluidics), cho phép bơm chất lỏng làm mát qua các kênh siêu nhỏ được khắc trực tiếp lên bề mặt chip silicon.

Theo Microsoft, phương pháp này có hiệu quả tản nhiệt cao gấp ba lần so với các “tấm làm mát lạnh” truyền thống, vốn đang được dùng phổ biến tại các trung tâm dữ liệu hiện nay.

Ông Sashi Majety - Giám đốc chương trình kỹ thuật cấp cao của Microsoft - cho biết nếu vẫn phụ thuộc vào công nghệ tấm làm mát cũ, các trung tâm dữ liệu sẽ nhanh chóng chạm ngưỡng giới hạn hiệu suất chỉ trong vài năm tới.

Microsoft đã hợp tác với công ty khởi nghiệp Corintis (Thụy Sĩ) để phát triển hệ thống rãnh vi lưu có cấu trúc mô phỏng gân lá và cánh bướm. Thay vì dẫn chất làm mát theo đường thẳng, thiết kế mới phân nhánh ra nhiều hướng, giúp làm mát chính xác hơn tại các “điểm nóng” của chip và giảm nguy cơ nứt silicon.

Công nghệ này đã trải qua bốn vòng thiết kế thử nghiệm. Các kỹ sư sử dụng mô hình AI để tạo “bản đồ nhiệt” của bộ xử lý, từ đó tối ưu hóa mạng lưới kênh dẫn chất lỏng sao cho nhiệt được dẫn đi nhanh nhất.

Khi thử nghiệm trên GPU mô phỏng khối lượng công việc của Microsoft Teams (gồm video, âm thanh và phiên âm), hệ thống vi lưu giúp giảm tới 65% mức tăng nhiệt đỉnh trong silicon - một kết quả được đánh giá là đột phá so với các phương pháp hiện tại.

Mở đường cho thế hệ chip AI mới

GPU vốn là trung tâm tính toán của các hệ thống AI vì có thể xử lý hàng triệu phép tính song song. Tuy nhiên, chúng cũng sinh ra lượng nhiệt lớn, khiến các phương pháp làm mát truyền thống bằng tấm kim loại khó đáp ứng.

Việc đưa chất lỏng làm mát trực tiếp đến lõi silicon giúp Microsoft kiểm soát nhiệt độ hiệu quả hơn, đồng thời mở ra khả năng ép xung an toàn, tức vận hành chip vượt giới hạn thông thường mà không gây cháy hỏng.

“Khi khối lượng công việc tăng đột biến, chúng tôi cần khả năng ép xung mà không lo chip quá nóng. Vi lưu cho phép điều đó”, ông Jim Kleewein - chuyên gia kỹ thuật của Microsoft 365 Core Management - chia sẻ.

Hướng tới chuẩn công nghệ chung

Hiện Microsoft đang nghiên cứu áp dụng công nghệ này cho các dòng chip tùy chỉnh như Cobalt và Maia, đồng thời hợp tác với các đối tác sản xuất để mở rộng quy mô.

Trong tương lai, vi lưu có thể được dùng cho chip xếp chồng 3D, vốn gặp nhiều thách thức về tản nhiệt do cấu trúc nhiều lớp.

“Chúng tôi muốn công nghệ này trở thành tiêu chuẩn mở, ai cũng có thể triển khai”, ông Kleewein nói. “Càng nhiều đơn vị tham gia, công nghệ sẽ phát triển nhanh hơn, và lợi ích sẽ lan tỏa cho cả ngành”.

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