Revolucija u hlađenju laserima mogla bi učiniti data centre znatno “zelenijim”
Laseri su poznati po tome što odlično greju – bilo da želite nešto brzo da zagrejete, precizno pogodite ili to uradite s velike udaljenosti.
Kako funkcioniše lasersko hlađenje?
Međutim, pod određenim uslovima, laseri mogu i da hlade – i to bi moglo biti upravo ono što nam treba da rešimo problem pregrejanih data centara. Sandia Labs, američka državna istraživačka organizacija koja se bavi energetikom i tehnologijom za odbranu, udružila se sa startapom Maxwell Labs iz Mineapolisa u razvoju tehnologije koja bi pomoću lasera ciljala “vruće tačke” na čipovima u data centrima i tako ih hladila.
Laserske metode hlađenja već su korišćene za hlađenje antimaterije, u biološkim istraživanjima i proučavanju kvantnih pojava. Sada, u saradnji sa istraživačima sa Univerziteta Nju Meksiko, ovaj tim radi na potpuno novoj tehnologiji – fotonskom hlađenju pomoću lasera.
Cilj je da se značajno smanji ogromna količina energije koja je trenutno potrebna za hlađenje data centara. Naime, 30% do 40% ukupne energije koju ti centri troše ide upravo na hlađenje servera i računara visokih performansi. To ne samo da poskupljuje njihovo održavanje, već i opterećuje lokalne energetske resurse. Efikasnije hlađenje ne bi samo smanjilo potrošnju energije, već bi i poboljšalo rad samih čipova, jer bi se izbeglo tzv. “termičko gušenje” – usporavanje čipova usled pregrevanja.
Laseri, podešeni na određenu frekvenciju i usmereni na malu površinu određenog elementa, mogu zapravo da hlade umesto da greju. A kada kažemo “mala površina”, mislimo na dimenzije reda veličine stotina mikrona. Danas se čipovi u data centrima hlade hladnom vodom koja prolazi kroz mikroskopske kanale u bakarnim pločama postavljenim iznad procesora. Naučnici sada predlažu potpuno drugačiji pristup: fotonsku rashladnu ploču sa mikroskopskim strukturama, hiljadu puta manjim od debljine ljudske dlake, koje će usmeravati laserske zrake tačno na kritične tačke čipova. Ta fotonska ploča biće uglavnom napravljena od galijum arsenida, poluprovodničkog materijala koji mora biti tanji od jednog milimetra i skoro potpuno čist – bez nečistoća. Maxwell Labs veruje da bi ova tehnologija mogla da hladi čipove efikasnije nego sistemi koji koriste vodu. Kada se usavrši, mogla bi u potpunosti zameniti te sisteme ili ih dopuniti. Efikasnije hlađenje znači ne samo manje energetski zahtevne data centre, već i moćnije računare.
Kako objašnjava Jacob Balma, izvršni direktor Maxwell Labsa:
„Jedinstvena sposobnost svetlosti da cilja i kontroliše lokalno zagrevanje u prostoru i vremenu otvara mogućnosti u dizajnu termalnih sistema koji su toliko osnovni za arhitekturu čipova da je teško i zamisliti šta će dizajneri moći da urade s tim – ali verujem da će to fundamentalno promeniti probleme koje možemo rešiti pomoću računara.“
Izvor: Newatlas
