Содержание
LiquidJet от Frore Systems может снизить температуру будущих GPU Nvidia Rubin примерно на 10°C. По расчетам компании, это даст около 15% к эффективности генерации токенов.
Ключевая оговорка здесь не мелким шрифтом. Frore опирается на аналитическую тепловую модель, а не на замеры серийного ускорителя Rubin. Мы смотрим на это как на инженерную заявку для дата-центров, где каждый ватт уже пересчитывают в деньги.
Модель Frore считает не FPS, а токены на ватт
Frore утверждает, что вся цепочка охлаждения влияет на прибыль AI-дата-центра: корпус GPU, термоинтерфейс, холодная плита и температура жидкости на входе. В модели компании улучшение всего теплового стека поднимает генерацию токенов на ватт более чем на 30%.
Для Rubin компания берет мощность до 2400 Вт и температуру кристалла около 95°C. Это не обязательно опасная зона для кремния. Но при таких температурах растет ток утечки, а вместе с ним падает эффективность транзисторов.
Физика тут неприятная и знакомая всем, кто разгонял горячие CPU. По оценке Frore, ток утечки примерно удваивается при росте температуры кристалла на каждые 10°C. Динамическая мощность переключения транзисторов за тот же шаг растет примерно на 2%.
Когда GPU греется, прошивка держит частоты через DVFS. Если тепловой запас есть, ускоритель может дольше работать на высоких частотах или при более низком напряжении. Если запас кончается, частоты режут ради лимита Tj(max).
LiquidJet отличается от обычной холодной плиты
Обычные холодные плиты для серверного жидкостного охлаждения часто делают методом skiving. В медном блоке получают длинные прямые микроканалы. Frore идет другим путем: использует травление и бондинг, знакомые по полупроводниковому производству.
Так компания формирует сложные трехмерные медные микроструктуры. Они направляют поток жидкости ближе к горячим зонам ускорителя. В LiquidJet используют короткие микроканалы, несколько ступеней охлаждения и маршрутизацию под карту плотности мощности GPU.
Для Rubin модель Frore дает снижение температуры перехода на 6-12°C только за счет LiquidJet. Это соответствует приросту эффективности генерации токенов на 10-25%. Средний сценарий с минус 10°C дает примерно плюс 15% к токенам на ватт.
| Параметр | Обычная coldplate | LiquidJet |
| Конструкция каналов | Длинные прямые микроканалы | Короткие каналы и 3D-структуры |
| Снижение температуры Rubin | Базовый сценарий Frore | Минус 6-12°C по модели |
| Порог COP чиллера | Около 6,7 | Около 4,1 |
Экономика охлаждения тут не менее важна, чем градусы. Nvidia проектирует Rubin под жидкость на входе до 45°C. Это дает многим дата-центрам шанс жить на free cooling, без механических чиллеров.
Но холоднее не всегда выгоднее. Чиллер тоже ест электричество. По примеру Frore, обычной coldplate нужен коэффициент COP около 6,7, чтобы более холодная жидкость дала чистый выигрыш. LiquidJet снижает порог до 4,1.
Frore отдельно указывает, что LiquidJet должен работать на Rubin эффективнее, чем на Blackwell. Причина — более высокая плотность транзисторов у будущего поколения. Чем плотнее горячие зоны, тем больше смысла в точном подводе жидкости.
Delidding Rubin дает больший выигрыш, но добавляет риск
Самая смелая часть документа Frore касается снятия крышки с GPU. Компания считает, что Rubin без IHS может снизить температуру кристалла до 20°C против обычного корпуса с теплораспределителем. В модели это дает до 35% к токенам на ватт.
Звучит заманчиво, но серверный GPU за десятки тысяч долларов — не домашний Core i7 под скальпелем. Rubin использует упаковку TSMC CoWoS-L. Без крышки открытые кристаллы и мосты между двумя GPU-ди становятся куда уязвимее.
Frore пишет, что некоторые гиперскейлеры уже изучают работу с delidded Rubin в продакшене. Мотивация понятна: если ускоритель генерирует больше токенов при той же стойке и той же розетке, риск начинают считать в финансовой модели.
Но механика здесь жесткая. Нужно ровно прижать холодную плиту к нескольким открытым кристаллам. В эпоху Hopper уже встречались случаи, когда GPU трескались с отдельными жидкостными кулерами. У Rubin такой сценарий может стать дороже.
Термоинтерфейс тоже меняет картину. По данным Frore, стандартный Rubin с крышкой использует жидкий индий и позолоченные контактные поверхности. Компания утверждает, что открытый пакет с фазовым материалом PTM7950 все равно дает меньшую тепловую сопротивляемость.
Разница в таком варианте достигает 14°C против корпуса с крышкой и жидким металлом. В модели Frore это превращается в прирост до 28% по токенам на ватт.
Все расчеты компания сводит к простой формуле: Tj(max) = Tinlet + Q x Rtotal. В ней температура жидкости на входе, мощность GPU и суммарное тепловое сопротивление задают температуру кремния. Для Rubin в документе Frore использует Tj(max) 95°C и мощность до 2400 Вт; замеры на серийных Nvidia Rubin компания не публиковала.
