El investigador Chanwoo Park de la Universidad de Missouri está diseñando un sistema de enfriamiento de próxima generación para ayudar a los centros de datos a ser más eficientes energéticamente.
Un problema candente
La inteligencia artificial (IA) está en auge, al igual que los centros de datos que alimentan esta tecnología. Mantener estos centros fríos requiere una cantidad tremenda de energía.
El problema solo va a crecer a medida que las computadoras y dispositivos basados en IA de alta potencia se vuelvan comunes. Por eso, el investigador Chanwoo Park de la Universidad de Missouri está ideando un nuevo tipo de sistema de enfriamiento que promete reducir drásticamente la demanda de energía.
«El enfriamiento y la fabricación de chips van de la mano«, dijo Park, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Facultad de Ingeniería de Mizzou. «Sin un enfriamiento adecuado, los componentes se sobrecalientan y fallan. Los centros de datos energéticamente eficientes serán clave para el futuro de la computación con IA«.
Resolviendo el problema del mañana
Los centros de datos son grandes instalaciones llenas de servidores que contienen chips de computadora que almacenan y procesan datos. Básicamente, son centros informáticos gigantes que albergan los servidores que ejecutan sitios web, aplicaciones móviles y datos en la nube.
También son voraces en el consumo de energía. En 2022, los centros de datos utilizaron más del 4% de toda la electricidad en Estados Unidos, con un 40% de esa energía destinada a mantener el equipo frío. A medida que aumenta la demanda de centros de datos, se requerirá aún más energía.
Para mitigar eso, el Departamento de Energía de los Estados Unidos ha otorgado más de 40 millones de dólares a investigadores para encontrar nuevas formas de enfriar los centros de datos. Park recientemente recibió casi 1.65 millones de dólares de esa iniciativa, conocida como COOLERCHIPS.
Actualmente, los centros de datos se enfrían con ventiladores de aire o líquidos que alejan el calor de los racks de computadoras.
Park y su equipo están desarrollando un sistema de enfriamiento de dos fases diseñado para disipar eficientemente el calor de los chips de los servidores mediante el cambio de fase, como hervir un líquido en vapor en una capa delgada y porosa. El sistema puede operar pasivamente sin consumir energía cuando se necesita menos enfriamiento. Incluso en modo activo, donde se utiliza una bomba, consume solo una cantidad insignificante de energía.
Sistema de enfriamiento innovador
El sistema de enfriamiento disipa el calor de los chips de los servidores mediante el cambio de fase, como hervir un líquido en vapor en una capa delgada y porosa.
«El líquido va en diferentes direcciones y se evapora en una superficie metálica delgada«, dijo Park. «Usando esta superficie de ebullición, podemos lograr una transferencia de calor muy eficiente con baja resistencia térmica«.
El sistema también incluye una bomba mecánica que se activa para absorber más calor solo cuando es necesario.
Las primeras pruebas muestran que las técnicas de enfriamiento de dos fases reducen drásticamente la cantidad de energía necesaria para mantener el equipo frío.
El equipo está fabricando ahora el sistema de enfriamiento, diseñado para conectarse y desconectarse fácilmente dentro de los racks de servidores. Park espera que estén en uso dentro de la próxima década, justo cuando las computadoras con IA se vuelvan comunes.
«Eventualmente habrá limitaciones con los sistemas de enfriamiento actuales, y eso es un problema», dijo Park. «Estamos tratando de adelantarnos y tener algo listo y disponible para el futuro de la computación con IA. Este es un sistema de enfriamiento futurista«.
Futuro prometedor
El trabajo de Park se alinea con los objetivos del Centro de Innovación Energética, un edificio que se está construyendo en el campus para permitir a los investigadores interdisciplinarios resolver los desafíos presentados por las crecientes preocupaciones energéticas y el rápido crecimiento de la IA. La idea es aprovechar la tecnología avanzada para optimizar la producción, el almacenamiento y la eficiencia energética.
«El centro nos permitirá explorar ideas e innovaciones adicionales en torno a los procesos energéticamente eficientes«, dijo Park. «Estos son problemas complejos que requieren diferentes áreas de experiencia. Espero futuras colaboraciones«.
Vía missouri.edu
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