- ARPA-E COOLERCHIPS 计划旨在将数据中心的冷却能耗降低到 IT 负载的 5%，展示出显著的节能效果。
- 在 15 个月内开发的原型展示了卓越的性能，在极端条件下也能将冷却能耗降低 90%。
- 新兴初创公司如 Novolinc、ThermalPixels 和 Chipadd 纷纷出现，同时还有 Flex 收购 Jetcool 等战略收购，推动创新向前发展。
- Omnicool 等财团，包含 NVIDIA 和 Vertiv，正引领创新的双相冷却系统。
- 该计划推广多种冷却方法，承诺提高系统可靠性，并将美国定位为数据中心基础设施的领导者。
- 未来的人工智能计算可能会整合电化学模型和直流供电系统，以实现高效的能源使用。
- 可持续概念包括利用废热进行碳和水的提取，可能使数据中心实现碳负和水正。
- 包括太阳能、风能和核微反应堆在内的多种能源将支持人工智能和数据中心的能源需求。
在美国能源部的 ARPA-E COOLERCHIPS 计划的支持下，一个雄心勃勃的愿景正在展开，这个项目旨在改变数据中心的能源格局。革命的核心是新型冷却技术，旨在将冷却能耗削减至典型数据中心 IT 负载的仅 5%。
原型点燃革命
值得注意的是，仅在 15 个月内，COOLERCHIPS 团队就制作了在真实服务器上测试的原型。这些模型展示了惊人的性能，尤其是在亚利桑那州菲尼克斯的炎热沙漠条件下。在那里，原型运行的机架超过 120 kW，与目前的方法相比，冷却能耗降低了 90%。这一巨大的飞跃意味着现在有高达 95% 的能量用于处理能力和计算。
开创性初创公司和战略收购
该计划不仅催生了新技术，还诞生了新初创公司。Novolinc、ThermalPixels 和 Chipadd 从该计划中涌现出来，各自推动着创新冷却解决方案的可能性。Flex 收购 Jetcool 强调了该计划的商业可行性，而其他团队则获得了重大资金，推动行业不断向前发展。像 Omnicool 这样的财团，由行业巨头 NVIDIA 和 Vertiv 组成，进行的重大演示巩固了他们作为关键参与者的地位，展示了获奖的双相冷却系统。
促进创新和领导力
COOLERCHIPS 中涌现出的各种解决方案——包括单相、双相、浸没式和直接冷却——不仅仅是技术成就。它们预示着系统可靠性、设计工程和经济学的转变，将美国定位为数据中心基础设施的领导者。这个重新构想的生态系统表明，芯片仅占景观的 1%，真正的机会在于需要创新的支持硬件。
未来的愿景
人工智能计算的前进道路面临着严峻的挑战。传统复杂的系统现在可以倾向于电化学模型，创造出一种与芯片紧密集成的强大直流供电解决方案，可能提供无尽的电力而无需依赖传统变压器。
利用废热实现可持续的明天
在 ARPA-E 能源创新峰会上探讨的另一个引人注目的概念是碳负和水正数据中心的潜力。通过有效提高废热温度，数据中心理论上可以回收这些能量以从大气中提取碳和水。这种转变可以使数据中心在减少碳排放方面做出贡献，而不是排放。
多样化的能源组合
展望未来，支撑人工智能和数据中心的能源将可能采用多种能源来源——从太阳能和风能到尖端的核微反应堆和传统发电机——在不同地区优化成本和可用性。
关键要点
COOLERCHIPS 不仅仅是一个创新项目；它是朝着计算基础设施可持续能源使用迈出的大胆一步。通过倡导开创性技术并促进一个芯片以更凉爽、更高效和减少环境影响的方式运作的环境，该计划不仅设定了技术基准，还为更可持续的数字未来开辟了道路。
革命性的数据中心：即将改变人工智能行业的冷却突破
深入了解 COOLERCHIPS 计划
美国能源部的 ARPA-E COOLERCHIPS 计划是一个开创性的项目，旨在通过创新冷却解决方案重塑数据中心的能源效率。由于数据中心构成了我们数字时代的支柱，优化它们的能源使用和可持续性至关重要。该计划不仅引入了新的冷却方法，还增强了在不断发展的行业中的系统可靠性和经济可行性。
关键创新和技术
1. 先进的冷却系统：
– 单相与双相冷却：
这些是指通过其散热的物质相（液体或气体）。双相冷却通常涉及将液体蒸发为气体，以有效散热。
– 直接冷却和浸没冷却：
直接冷却将冷却直接送至热源——特别适用于高性能计算环境。浸没式冷却则是将组件浸入非导电液体中以均匀去除热量。
2. 能源效率：
– 在 COOLERCHIPS 计划下开发的原型实现了冷却能耗需求降低 90%。这使得 95% 的能量可以用于处理能力，显著提高计算效率。
3. 新材料和设计：
– 新兴初创公司如 Novolinc、ThermalPixels 和 Chipadd 在其冷却技术中开创了独特的材料和设计，展示了可扩展制造和部署的潜力。
市场影响和行业趋势
– 战略合作伙伴关系和收购：
Flex 收购冷却技术公司 Jetcool 表明了对这些变革性技术的重大商业兴趣和信心。这些举措可能会刺激对数据中心效率的进一步投资。
– 环保数据中心：
碳负和水正数据中心的潜力与全球减缓气候变化的努力一致，通过减少碳足迹来实现。将废热提升到更高温度以便回收利用是朝着可持续发展的重要一步。
现实世界的应用案例和好处
– 人工智能和高性能计算：
人工智能模型需要大量计算能力，使得冷却效率对性能和运营成本的降低至关重要。
– 分散的电力解决方案：
引入微反应堆或直流供电架构的建议可以分散电力供应，提高可靠性，并降低与传统电力基础设施相关的间接成本。
挑战和局限性
– 实施复杂性：
过渡到新冷却技术需要基础设施进行重大变更，要求对新系统进行培训和投资。
– 初始成本：
尽管运营节省是显而易见的，但初始设置和过渡成本可能会阻碍立即采用，特别是对于较小的数据中心。
未来预测和前景
– 全球采用：
随着更多参与者进入市场，这些技术预计将成为主流，尤其是在能源效率提升带来可观财务节约的地区。
– 政策和法规：
加强环境法规可能会推动这些创新的迅速采用，促进数据中心运营标准的更广泛转变。
可行的建议
– 评估当前基础设施：
评估现有冷却系统，以识别与 COOLERCHIPS 技术整合的机会。
– 探索资金选项：
利用政府补助或激励措施，旨在推动绿色技术的采用。
– 保持信息灵通：
持续学习并保持对行业趋势的关注，将更好地装备组织在这些技术变得更可获取时进行调整。
相关链接
有关能源创新的更多详细信息，请访问能源部网站。
通过利用这些创新冷却方法，数据中心可以朝着一个技术先进且环境可持续的未来迈进，彻底改变数字时代能源的使用和节约方式。
