Nowe chipy Nvidii pobiorą 600 kW mocy, tworząc piekielny problem z chłodzeniem. Startup Alloy Enterprises ma rozwiązanie: płyty chłodzące z miedzianych arkuszy.
W skrócie:
- Nowe układy Nvidii z serii Rubin Ultra, planowane na 2027 rok, mogą zużywać do 600 kilowatów na szafę serwerową, generując ekstremalne ilości ciepła.
- Startup Alloy Enterprises opracował technologię „stack forging”, która łączy arkusze miedzi w jednolite płyty chłodzące, pozbawione słabych punktów.
- Rozwiązanie Alloy zapewnia o 35% lepszą wydajność termiczną niż konkurencyjne produkty, co przyciągnęło uwagę największych graczy w branży centrów danych.
Gdy w marcu Nvidia zapowiedziała swoją serię procesorów graficznych Rubin, rzuciła przy okazji bombę. Szafy serwerowe zbudowane z wersji Ultra tego układu – której premiera spodziewana jest w 2027 roku – mogą pobierać do 600 kilowatów energii. To prawie dwa razy więcej, niż dziś potrafią dostarczyć niektóre z najszybszych ładowarek do samochodów elektrycznych. W świecie, który jednocześnie chce więcej mocy obliczeniowej i niższych rachunków za prąd, to paradoks na sterydach. I gigantyczny problem.
Apetyt na moc rośnie w tempie, za którym infrastruktura ledwo nadąża. A wraz z mocą rośnie temperatura. Utrzymanie tych technologicznych bestii w odpowiedniej temperaturze staje się jednym z największych wyzwań dla centrów danych. Pewien startup uważa, że odpowiedź leży w… stosach metalu. I to nie byle jakiego.
Jak schłodzić coś, co grzeje się jak mały reaktor?
Firma Alloy Enterprises opracowała technologię, która zamienia cienkie arkusze miedzi w lite płyty chłodzące dla procesorów graficznych i układów peryferyjnych. To właśnie te drugie – komponenty pomocnicze, takie jak pamięć i sprzęt sieciowy – odpowiadają za około 20% obciążenia chłodzącego serwera. “Nie przejmowaliśmy się zbytnio tymi 20%, gdy szafy serwerowe pobierały 120 kilowatów” – powiedziała w rozmowie z TechCrunch Ali Forsyth, współzałożycielka i CEO Alloy Enterprises. Sytuacja diametralnie się zmieniła.
Obecnie, gdy szafy serwerowe osiągają moc 480 kilowatów i zmierzają w kierunku 600, inżynierowie stają przed koniecznością chłodzenia cieczą wszystkiego. Od pamięci RAM po chipy sieciowe – części, dla których do dziś brakowało gotowych, skutecznych rozwiązań. Podejście Alloy wykorzystuje produkcję addytywną (budowanie obiektów warstwa po warstwie), aby tworzyć płyty chłodzące zdolne do wpasowania się w ciasne przestrzenie. Jednocześnie wytrzymują one wysokie ciśnienie, jakiego wymaga chłodzenie cieczą.
Czym jest “stack forging” i dlaczego jest lepsze od druku 3D?
Startup nie używa jednak druku 3D. Zamiast tego bierze arkusze metalu i zmusza je do połączenia za pomocą kombinacji ciepła i ciśnienia. Proces ten jest droższy niż tradycyjna obróbka skrawaniem, ale tańszy niż druk 3D. W rezultacie powstaje płyta chłodząca, która pod każdym względem jest jednolitym blokiem metalu. Nie ma żadnych szwów, w przeciwieństwie do produktów obrabianych maszynowo, i jest to lity metal, w odróżnieniu od wersji drukowanych w 3D, które bywają porowate.
“Osiągamy właściwości surowego materiału” – podkreśla Forsyth. “Miedź jest tak samo wytrzymała, jakby została poddana obróbce skrawaniem”. Proces ten, nazywany przez firmę “stack forging” (co można przetłumaczyć jako kucie warstwowe), pozwala na tworzenie bezszwowych płyt. Eliminuje to ryzyko wycieków pod wysokim ciśnieniem, które jest zmorą tradycyjnych metod, gdzie dwie połówki płyty są spiekane, tworząc potencjalnie słaby punkt.
Co więcej, kucie warstwowe umożliwia tworzenie znacznie mniejszych struktur – nawet do 50 mikronów, czyli około połowy szerokości ludzkiego włosa. To pozwala na przepływ większej ilości chłodziwa. Według Forsyth, płyty chłodzące Alloy mają o 35% lepszą wydajność termiczną niż produkty konkurencji.
Od aluminium do miedzi – jak startup trafił w dziesiątkę?
Ze względu na złożoność procesu, Alloy wykonuje większość projektów wewnętrznie. Klienci przesyłają kluczowe specyfikacje i wymiary, a oprogramowanie startupu pomaga przełożyć je na kształt, który sprawdza się w ich procesie produkcyjnym. W fabryce Alloy rolki miedzi są najpierw przygotowywane i cięte na wymiar. Następnie laser wycina odpowiednie kształty, a te części projektu, które nie mają się ze sobą połączyć, pokrywa się inhibitorem. Na koniec wszystkie warstwy są układane w stos i trafiają do maszyny, która za pomocą ciepła i ciśnienia sprasowuje je w jeden kawałek metalu.
Forsyth twierdzi, że jej firma współpracuje z “wszystkimi wielkimi nazwiskami” w świecie centrów danych, pomimo tego nie ujawnia szczegółów. Początkowo firma projektowała technologię do pracy z popularnym stopem aluminium. Jednak w miarę wzrostu zainteresowania ze strony centrów danych, proces został dostosowany do pracy z miedzią, która doskonale przewodzi ciepło i jest odporna na korozję. Kiedy w czerwcu Alloy ogłosiło dostępność produktu miedzianego, “wszystko po prostu eksplodowało” – podsumowuje Forsyth. Najwyraźniej rynek czekał na kogoś, kto potrafi okiełznać gorący oddech rewolucji AI.