Prozessoren werden von innen gekühlt: Revolutionäre Technologie in Südkorea entwickelt

Eine der größten Herausforderungen für moderne AI-Systeme und Hochleistungsrechner ist die Überhitzung. Wissenschaftler des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) haben einen völlig neuen Ansatz vorgeschlagen und es geschafft, ein Wasserkühlungssystem direkt in den Siliziumkristall zu integrieren. Dies berichtet Ixbt.com berichtet es.

In traditionellen Systemen wird die Wärme über externe Radiatoren und Heatspreader abgeführt. Laut ixbt.com zirkuliert das Wasser bei der neuen Entwicklung jedoch durch spezielle mikroskopische Kanäle direkt im Inneren des Chips. Diese Methode ermöglicht es, die Wärme direkt an der Quelle zu entfernen, was die Kühleffizienz drastisch erhöht.

Das Herzstück des Systems ist ein komplexes Netzwerk von Mikrokanälen mit zahlreichen Ein- und Auslasspunkten. Diese sind gleichmäßig über die Kristalloberfläche verteilt und gewährleisten eine gleichmäßige Kühlung jedes Punktes des Chips mit Wasser bei Raumtemperatur. Dadurch wird das Risiko von Überhitzungen in bestimmten Teilen des Prozessors (lokale Hotspots) eliminiert.

Rekordverdächtige Effizienz und Leistung

Die Testergebnisse versetzten die Ingenieure in Staunen. Selbst unter einer enormen Wärmelast von bis zu 2000 W pro Quadratzentimeter stieg die Kristalltemperatur nicht über 100 °C. Die Forscher betonten, dass der Leistungsbeiwert dieses Systems fast zehnmal höher ist als der im Jahr 2020 aufgestellte Weltrekord.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der neuen Technologie ist ihre wirtschaftliche Rentabilität. Für die Herstellung solcher Chips sind keine exotischen oder extrem teuren Materialien erforderlich. Vor allem lässt sich der Prozess ohne größere Modernisierungen in die Produktionslinien bestehender Halbleiterwerke integrieren.

Es wird erwartet, dass diese Entdeckung in Zukunft von entscheidender Bedeutung für leistungsstarke GPUs von Unternehmen wie NVIDIA, große Rechenzentren und Supercomputer sein wird. Durch die Miniaturisierung und gesteigerte Effizienz des Kühlsystems sinkt der Energieverbrauch der Geräte und ihre Lebensdauer verlängert sich.

Derzeit arbeiten die Wissenschaftler an der Kommerzialisierung dieser Technologie und ihrer Einführung in die Massenproduktion in Zusammenarbeit mit großen Tech-Giganten. In den kommenden Jahren ist es sehr wahrscheinlich, dass wir Prozessoren mit internem Wasserdurchfluss ohne externe Kühler in unseren Computern sehen werden.