La inteligencia artificial (IA) está de moda en este momento.También de moda: los centros de datos que impulsan la tecnología.Y mantener esos centros frescos requiere una enorme cantidad de energía.

El problema no hará más que crecer a medida que las computadoras y dispositivos de alta potencia basados ​​en inteligencia artificial se vuelvan comunes.Es por eso que 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 trabajo espublicadoen el diarioIngeniería Térmica Aplicada.

"La refrigeración y la fabricación de chips van de la mano", afirmó Park, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Facultad de Ingeniería de Mizzou."Sin una refrigeración adecuada, los componentes se sobrecalientan y fallan. Los centros de datos energéticamente eficientes serán clave para el futuro de la informática con IA".

Resolviendo el problema del mañana

Los centros de datos son grandes instalaciones llenas de servidores que contienen chips de computadora que almacenan yprocesar datos.Son básicamente centros informáticos gigantes que albergan los servidores que ejecutan sitios web,aplicaciones movilesy datos de la nube.

También tienen hambre de poder.En 2022, los centros de datos utilizaron más del 4 % de toda la electricidad en EE. UU., y el 40 % de esa energía se gastó para mantener los equipos frescos.A medida que aumente la demanda de los centros de datos, se necesitará aún más energía.

Actualmente,centros de datosse enfrían con ventiladores que mueven aire o con líquido que aleja el calor de los estantes de las computadoras.

Park y su equipo están desarrollando un sistema de enfriamiento de dos fases diseñado para disipar eficientemente el calor de los chips del servidor a través decambio de fase, como hervir un líquido hasta convertirlo en vapor en una capa fina y porosa.El sistema puede funcionar pasivamente sin consumir energía cuando se necesita menos refrigeración.Incluso en modo activo, donde se utiliza una bomba, ésta consume sólo una cantidad insignificante de energía.

"El líquido va en diferentes direcciones y se evapora sobre una fina superficie metálica", dijo Park."Al utilizar esta superficie de ebullición, podemos lograr una transferencia de calor muy eficiente con una baja resistencia térmica".

El sistema también incluye una bomba mecánica que se activa para absorber más calor sólo 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 fresco.

El equipo ahora está fabricando el sistema de enfriamiento, diseñado para conectarse y desconectarse fácilmente dentro de los racks de servidores.Park espera que estén en uso en la próxima década, justo cuando las computadoras impulsadas por IA se generalicen.

"Eventualmente habrá limitaciones en los sistemas de refrigeración actuales, y eso es un problema", afirmó Park."Estamos tratando de adelantarnos a la curva y tener algo listo y disponible para el futuro de la computación con IA. Este es un futuroenfriamientosistema."El trabajo de Park se alinea con los objetivos del Centro para la 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 de la energía.

"El centro nos permitirá explorar ideas e innovaciones adicionales en torno a procesos energéticamente eficientes", dijo Park."Estos sonproblemas complejosque requieren diferentes áreas de especialización.Espero futuras colaboraciones".

Más información:Rohan Kokate et al, Análisis experimental de ebullición de flujo subenfriado en un evaporador de microcanal de un circuito bombeado de dos fases,Ingeniería Térmica Aplicada(2024).DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2024.123154