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Aug 25, 2023

Fabric8Labs possède une technologie ultra-excitante. En fait, je les ai montrés lors d'une formation sur les serveurs de refroidissement liquide que j'ai suivie il y a quelques semaines entre le tournage d'une vidéo YouTube STH de septembre 2023 en Californie sur le refroidissement liquide des serveurs. Il s’agit d’une technologie follement cool qui peut offrir des performances de refroidissement jusqu’à 35 % supérieures à l’intérieur des plaques froides à refroidissement liquide. Les formes gyroïdiennes imprimées en 3D avec plus de 99 % de cuivre sont si avancées qu'elles ne peuvent pas être usinées CNC ni imprimées en 3D à l'aide de la fabrication additive traditionnelle en cuivre. Fabric8Labs dispose d'une liste d'entreprises à grande échelle qui s'intéressent à cette technologie, car elle offre de meilleures performances de refroidissement que les conceptions relativement simples utilisées aujourd'hui.

Veuillez excuser les fautes de frappe, ceci a été écrit en direct lors de la dernière présentation au Hot Chips 2023 et la journée a été longue.

Le refroidissement liquide coûte plus cher à mettre en œuvre que le refroidissement par air. En conséquence, de nombreuses recherches sont en cours pour maximiser l’investissement lors de la conversion.

Fabric8Labs affirme que la gestion thermique peut générer 40 % de la consommation électrique des centres de données et que les puces ne font que chauffer.

La principale méthode pour éliminer efficacement la chaleur d'un centre de données consiste à utiliser une plaque froide, maintenant que le refroidissement par immersion en 2 phases a été interrompu suite à des poursuites judiciaires de plusieurs milliards de dollars portant sur des risques pour la santé. Puisque nous utilisons désormais des plaques froides pour le refroidissement liquide, la plupart utilisent des microcanaux dotés d'ailettes de 100 microns.

La fabrication additive métallique permettant de réaliser ce type de conception coûte généralement plus cher que les microcanaux simples.

La méthode traditionnelle de fabrication additive pour imprimer des motifs plus complexes utilise des poudres qui doivent ensuite être retirées avant utilisation. Fabric8Labs affirme qu’en utilisant sa fabrication additive électrochimique, on n’utilise pas de poudres et on peut donc l’utiliser dans des solutions de refroidissement comme celles-ci.

Grâce à la fabrication additive, des formes plus complexes peuvent être imprimées que de simples ailettes. Cela inclut même les microcanaux.

La technologie Fabric8Labs utilise l'électrodéposition pour une fabrication additive à moindre coût que les méthodes traditionnelles et à une résolution plus élevée.

Les pièces sont imprimées en les tirant par le haut, puis des bits de cuivre de la taille d'un voxel de 30 microns sont ajoutés.

Le concept de base ici est que ces refroidisseurs en cuivre peuvent être fabriqués sous de nouvelles formes et à des coûts plus raisonnables.

Le cuivre de ces dissipateurs thermiques peut être lié à d’autres métaux.

Une fois que l’on peut imprimer des structures à plus haute résolution, la question est alors de savoir quoi fabriquer. Les palmes sont bonnes, mais il existe d'autres options. Quelques exemples sont les structures gyroïdes. L'entreprise a fabriqué différents types de structures pour tester les performances.

Voici deux modèles imprimés ECAM, un avec 50 % de volume ouvert et un avec 80 % de volume ouvert.

Si vous avez déjà imprimé quelque chose en 3D, vous avez peut-être remarqué qu'il existe un écart entre ce qui était attendu et ce qui est réellement imprimé. Voici à quel point les designs ouverts à 50 % et 80 % imprimés sont proches de ce à quoi ils s'attendaient.

C'est proche des attentes.

Voici la configuration de test utilisée pour vérifier les débits réels et les performances thermiques des pièces.

Les 80% n'étaient pas très intéressants, car assez proches du design des microcanaux. Cependant, le gyroïde à 50 % a montré de bien meilleures performances, à hauteur de 35 %.

Il existe une autre version combinant les structures 80 % et 50 %. Ceux-ci peuvent être classés en fonction du flux dans le système ou des points chauds sur la puce.

Pour expliquer en quoi cela est passionnant, pensez à de nouvelles puces qui ne sont pas simplement une petite puce concentrée générant de la chaleur de manière constante. Des structures peuvent être imprimées pour augmenter le refroidissement ou le débit autour de parties spécifiques de l'emballage. Ils peuvent également être liés à d’autres couches métalliques au cours du processus de fabrication.

Le refroidissement liquide nécessite de nouvelles solutions thermiques et celle-ci en fait partie.

C'était une présentation qui était la dernière de la conférence, mais les gens se sont réjouis.

Des plaques froides à refroidissement liquide plus efficaces peuvent contribuer à augmenter les performances et à réduire les coûts de refroidissement, en particulier pour les puces de nouvelle génération. Nous nous rapprochons des processeurs TDP de 500 W, un chiffre que nous prévoyons être l'objectif pendant un certain temps. Du côté des accélérateurs d’IA, nous voyons déjà des conceptions pour des accélérateurs de 1 kW par prise. Ensemble, deux processeurs, huit accélérateurs, ainsi que la mise en réseau et la mémoire signifieront >10 kW par système de nœud. Un refroidissement liquide sera nécessaire.