Содержание
AI-дата-центры быстро упираются в электричество, и охлаждение съедает заметную часть бюджета. Стартап Ferveret предлагает охлаждать серверы жидкостью с микропузырьками и заявляет о выигрыше до 15% по энергоэффективности вычислений.
Идея звучит чуть странно, пока не вспоминаешь физику. Воздух плохо забирает тепло от горячих чипов. Жидкость делает это лучше, а кипение у поверхности кристалла ускоряет отвод тепла еще сильнее.
Ferveret называет свою систему Adaptive Phase Cooling, или APC. Компания выросла из исследований ядерных реакторов, где инженеры давно изучают теплообмен при так называемом недогретом кипении. В дата-центрах этот подход хотят применить к серверам с AI-нагрузками.
Как микропузырьки забирают тепло у чипов
APC погружает сервер в специальную жидкость, а на поверхности чипов во время работы появляются мелкие пузырьки. Они быстро отделяются от горячей зоны и снова конденсируются в жидкости, поэтому тепло уходит быстрее, чем при обычном жидкостном контуре.
Основатели Ferveret — бывший постдок MIT Реза Азизиан и профессор MIT Маттео Буччи. Подробности разработки опубликовал MIT. Для индустрии это не лабораторная экзотика ради красивого графика, а попытка убрать один из самых дорогих узких мест.
Азизиан вспоминал свой первый визит в дата-центр в 2017 году довольно прямо: «Черт, так объекты не охлаждают». По его словам, воздушное охлаждение может забирать до 40% всей энергии дата-центра. Инженер считал, что отрасль слишком долго терпела технологию примерно 50-летней давности, потому что она не мешала производительности напрямую.
У Ferveret есть еще один важный пункт для операторов: компания заявляет, что ее жидкость не содержит PFAS. Эти вещества часто обсуждают рядом с продвинутыми охлаждающими жидкостями из-за экологических и регуляторных рисков.
15% к эффективности и 35% больше токенов при той же мощности
Ferveret утверждает, что APC показала на 15% лучшую вычислительную энергоэффективность против ведущих жидкостных систем охлаждения. Эти данные компания получила при оценке технологии вместе с исследователями Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Для AI-инфраструктуры важна не только температура чипа. Оператору нужен понятный результат: сколько полезной работы он получает из каждого киловатта. Ferveret заявляет, что связка APC и управляющего ПО дает до 35% больше токенов в AI-нагрузках при той же подведенной мощности.
Система не ограничивается баком с жидкостью. Ferveret поставляет стойки, модули распределения охлаждения, датчики и мониторинг. ПО читает температуру и давление в реальном времени, а затем подстраивает режимы, чтобы не тратить энергию на лишнее охлаждение.
Буччи объясняет механику на бытовом примере: рука в воде комнатной температуры ощущает холод сильнее, чем в воздухе той же температуры. Причина простая — жидкость лучше переносит тепло. Когда жидкость кипит у поверхности чипа, фазовый переход забирает еще больше энергии.
Почему охлаждение стало проблемой именно для AI
AI-нагрузки резко увеличили плотность вычислений в серверных стойках, а отраслевые оценки уже выглядят тяжело. К концу десятилетия дата-центры могут потреблять от 9% до 17% всей электроэнергии США, и примерно треть этой энергии сейчас уходит на охлаждение процессоров.
Воздушное охлаждение проигрывает по трем практичным пунктам: шум, объем оборудования и КПД. Это знакомая история для всех, кто собирал горячий ПК в маленьком корпусе. Только в дата-центре масштаб другой: вместо пары вентиляторов — мегаватты тепла и тысячи серверов.
Ferveret делает APC модульной. Каждый компактный блок рассчитан на один сервер, а не на огромную ванну сразу для всей стойки. Азизиан говорит, что физика процесса дала форм-факторы, которые раньше не получались.
Нулевое потребление воды для охлаждения может сыграть отдельную роль. Основатели Ferveret считают, что такая система пригодится в регионах с дефицитом воды и большим потенциалом солнечной энергии. В списке примеров они называют части Африки, Ближнего Востока и США.
Ferveret уже тестирует APC с организациями CleanSpark, FuriosaAI и Switch. Стартап также участвует в программе Nvidia Inception для технологических компаний.
