Microsoft ประกาศความคืบหน้าด้านการระบายความร้อนชิปสำหรับดาต้าเซ็นเตอร์ด้วยเทคโนโลยี “ไมโครฟลูอิดิกส์” โดยอ้างว่าสามารถระบายความร้อนได้ดีกว่าแผ่นเย็น (cold plate) แบบเดิมสูงสุดราว 3 เท่า และลดอุณหภูมิบนผิวซิลิคอนได้มากสุดถึง 65% ในการทดสอบต้นแบบ รายงานจากบล็อกของ Microsoft และสื่อเทคโนโลยีต่างประเทศอย่าง Engadget, Tom’s Hardware และ TechSpot ระบุไปในทิศทางเดียวกันว่าบริษัทกำลังทดสอบภาคสนามกับเวิร์กโหลดจริงของบริการบนคลาวด์แล้ว
รายละเอียดหลักของเทคโนโลยีอยู่ที่การ “แกะสลักร่องขนาดจิ๋ว” ลงบนด้านหลังของไดซิลิคอน ให้ของเหลวไหลผ่านได้โดยตรงเข้าใกล้จุดกำเนิดความร้อนมากที่สุด ต่างจากระบบแผ่นเย็นทั่วไปที่ยังมีชั้นวัสดุขั้นกลางหลายชั้น ทำให้ถ่ายเทความร้อนได้จำกัด นอกจากนี้ Microsoft ยังใช้ระบบช่วยออกแบบด้วย AI เพื่อทำแผนที่ฮอตสปอตบนชิป แล้วปรับรูปแบบร่องและการไหลของของเหลวให้ตรงตำแหน่ง แก้ปัญหาคอขวดความร้อนที่เกิดเฉพาะจุดได้มีประสิทธิภาพขึ้น อ้างอิงบล็อก Microsoft และบทวิเคราะห์จาก TechSpot และ Tom’s Hardware
คุณสมบัติเด่นและตัวเลขสำคัญ
- ประสิทธิภาพระบายความร้อนดีกว่า cold plate สูงสุด ~3 เท่า และลดอุณหภูมิซิลิคอนได้มากสุด ~65% ตามการทดสอบในห้องปฏิบัติการและเวิร์กโหลดจำลอง เช่น เซิร์ฟเวอร์ที่รันบริการคล้าย Teams รายงานจาก Microsoft และ TechRadar
- ช่องทางของไหลมีขนาดใกล้เคียงเส้นผม ถูกออกแบบเป็นแพทเทิร์นแบบกิ่งใบเพื่อกระจายการไหลอย่างเหมาะสม โดยมีความร่วมมือด้านออกแบบกับบริษัทสวิส Corintis ตามรายงานของ TechSpot และ Tom’s Hardware
- แนวทางนี้เปิดทางสู่การออกแบบชิปที่หนาแน่นด้านพลังงานมากขึ้น ใช้พื้นที่น้อยลง และมีศักยภาพช่วยลดต้นทุนพลังงานรวมของระบบระบายความร้อนในระยะยาว แต่ยังต้องทดสอบความน่าเชื่อถือด้านการปิดผนึก การรั่วซึม และกระบวนการผลิตเพิ่มเติม ตามคำให้สัมภาษณ์ทีม Cloud Operations & Innovation ของ Microsoft
บริบทอุตสาหกรรมและความท้าทาย ภาพรวมชี้ว่าชิปสำหรับงาน AI มีแนวโน้มใช้พลังงานและปลดปล่อยความร้อนสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ระบบระบายความร้อนเชิงของไหลเข้ามามีบทบาทมากขึ้น สอดคล้องกับทิศทางที่ผู้ผลิตรายอื่นผลักดันเทคโนโลยีของไหลขั้นสูงบนแผ่นเย็น อย่างไรก็ตาม การพาของเหลวเข้าใกล้ซิลิคอนมากกว่าที่เคยย่อมเพิ่มความซับซ้อนด้านวิศวกรรม ทั้งความแข็งแรงเชิงกลของได วิธีการซีล ป้องกันการรั่ว และขั้นตอนการผลิตที่จะกระทบต้นทุน ซึ่ง Microsoft ระบุว่าขณะนี้อยู่ในช่วงทดสอบความเชื่อมั่นและความทนทานต่อเนื่อง
ผลกระทบที่คาดหวัง หากเทคโนโลยีไมโครฟลูอิดิกส์ผ่านการพิสูจน์ความน่าเชื่อถือในระดับดาต้าเซ็นเตอร์ จะช่วยให้ศูนย์ข้อมูลรองรับชิปเจเนอเรชันใหม่ที่หนาแน่นและร้อนแรงกว่าเดิมได้ โดยไม่ต้องพึ่งชั้นวัสดุขั้นกลางมากนัก ลดข้อจำกัดเชิงความร้อน เปิดโอกาสต่อการยกระดับสมรรถนะงาน AI และลดค่าใช้จ่ายพลังงานฝั่งระบบทำความเย็นในภาพรวม ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญของต้นทุนปฏิบัติการดาต้าเซ็นเตอร์ยุค AI
แหล่งอ้างอิง: รายงานจากบล็อก Microsoft, Engadget, Tom’s Hardware, TechSpot, TechRadar
- บล็อก Microsoft: https://news.microsoft.com/source/features/innovation/microfluidics-liquid-cooling-ai-chips/
- Engadget: https://www.engadget.com/ai/microsoft-claims-a-breakthrough-in-ai-chip-cooling-193106705.html?src=rss
- Tom’s Hardware: https://www.tomshardware.com/pc-components/liquid-cooling/microsoft-develops-breakthrough-chip-cooling-method-microfluidic-channels-can-cut-peak-temps-by-up-to-65-percent-outperform-conventional-cold-plates-by-up-to-3x
- TechSpot: https://www.techspot.com/news/109598-microsoft-unveils-microfluidic-cooling-handle-hotter-denser-ai.html
- TechRadar: https://www.techradar.com/pro/microsoft-unveils-advanced-ai-cooling-which-lowers-heat-cuts-energy-use-and-could-lead-to-more-powerful-data-centers