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Aug 25, 2023

Fabric8Labs tiene una tecnología muy interesante. De hecho, los mostré en una capacitación sobre servidores de refrigeración líquida que realicé hace unas semanas entre la filmación de un video de YouTube de STH de septiembre de 2023 en California sobre refrigeración líquida de servidores. Esta es una tecnología increíble que puede ofrecer hasta un 35% más de rendimiento de enfriamiento dentro de las placas frías de refrigeración líquida. Las formas de giroide que se imprimen en 3D con más del 99% de cobre son tan avanzadas que no pueden mecanizarse mediante CNC ni imprimirse en 3D utilizando la fabricación aditiva de cobre tradicional. Fabric8Labs tiene una lista de empresas de gran escala que analizan esta tecnología, ya que ofrece un mejor rendimiento de refrigeración que los diseños relativamente simples que se utilizan en la actualidad.

Disculpe los errores tipográficos, esto se escribió en vivo durante la última presentación en Hot Chips 2023 y ha sido un día largo.

La refrigeración líquida cuesta más de implementar que la refrigeración por aire. Como resultado, se están realizando muchas investigaciones para maximizar la inversión al realizar la conversión.

Fabric8Labs afirma que la gestión térmica puede impulsar el 40% del consumo de energía del centro de datos y que los chips no hacen más que calentarse.

El método principal para eliminar el calor de manera eficiente en un centro de datos es usar una placa fría ahora que el enfriamiento por inmersión de dos fases se detuvo debido a demandas multimillonarias por riesgos para la salud. Dado que ahora utilizamos placas frías para refrigeración líquida, la mayoría utiliza microcanales con aletas de 100 micrones.

La fabricación aditiva de metal que puede realizar este tipo de diseños generalmente cuesta más que los microcanales simples.

El método tradicional de fabricación aditiva para imprimir diseños más complejos utiliza polvos que luego deben eliminarse antes de su uso. Fabric8Labs dice que al utilizar su fabricación de aditivos electroquímicos, no se utilizan polvos, por lo que se puede utilizar en soluciones de refrigeración como estas.

Mediante la fabricación aditiva se pueden imprimir formas más complejas que simples aletas. Eso incluye incluso los microcanales.

La tecnología Fabric8Labs utiliza la electrodeposición para una fabricación aditiva de menor costo que los métodos tradicionales y con una resolución más alta.

Las piezas se imprimen tirando de ellas desde la parte superior y luego se añaden bits de cobre del tamaño de un vóxel de 30 micrones.

El concepto básico aquí es que estos refrigeradores de cobre se pueden fabricar en nuevas formas y a costos más razonables.

El cobre de estos disipadores de calor se puede unir a otros metales.

Una vez que se pueden imprimir estructuras de mayor resolución, la pregunta es qué hacer. Las aletas son buenas, pero hay otras opciones. Algunos ejemplos son las estructuras giroides. La empresa ha estado fabricando diferentes tipos de estructuras para probar el rendimiento.

Aquí hay dos diseños impresos con ECAM, uno con un 50 % de volumen abierto y otro con un 80 % de volumen abierto.

Si alguna vez ha impreso algo en 3D, habrá notado que existe una variación entre lo que se esperaba y lo que realmente se imprime. Aquí se muestra qué tan cerca se imprimieron los diseños 50 % abiertos y 80 % abiertos de lo que esperaban.

Esto está cerca de las expectativas.

Aquí se muestra la configuración de prueba que se utiliza para verificar los caudales reales y el rendimiento térmico de las piezas.

El 80% no fue demasiado interesante, ya que se acercaba bastante al diseño de microcanal. Sin embargo, el giroide del 50% mostró un rendimiento mucho mejor, del orden del 35%.

Existe otra versión que combina las estructuras del 80% y del 50%. Estos se pueden clasificar según el flujo en el sistema o los puntos calientes del chip.

Para dar un contexto sobre por qué esto es interesante, piense en nuevos chips que no sean solo un pequeño troquel concentrado que genera calor de manera constante. Se pueden imprimir estructuras para aumentar el enfriamiento o el caudal alrededor de partes específicas del paquete. También se pueden unir a otras capas metálicas durante el proceso de fabricación.

La refrigeración líquida requiere nuevas soluciones térmicas y esta es una de ellas.

Esta fue una presentación que fue la última en realizarse en la conferencia, pero la gente se animó.

Las placas frías de refrigeración líquida más eficientes pueden ayudar a aumentar el rendimiento y reducir los costos de refrigeración, especialmente los chips de próxima generación. Nos estamos acercando a las CPU TDP de 500 W, una cifra que esperamos que sea el objetivo durante un período de tiempo. En lo que respecta a los aceleradores de IA, ya estamos viendo diseños para aceleradores de 1 kW por socket. Combinados, dos CPU, ocho aceleradores, más redes y memoria significarán >10kW por sistema de nodo. Se requerirá refrigeración líquida.

Si se preguntaba qué tan rápido se imprime, el proceso actual imprime a aproximadamente 1-2 mm por hora verticalmente y 3-4 mm es un diseño de refrigerador normal. Este proceso utiliza cobre y surgió una pregunta sobre el aluminio. El aluminio utilizaría una sal fundida, lo cual es más difícil de hacer y por eso no será posible en el corto plazo.

Actualmente, la empresa se encuentra en fase de I+D. Están buscando construir una instalación piloto a principios de 2024 en San Diego, pero estarían dispuestos a compartir fábricas si fuera para un cliente grande.

Ahora la parte que no está en las diapositivas. La presentación de Fabric8Labs concluyó alrededor de las 6:15 después de las preguntas y respuestas. Terminé saliendo del auditorio justo antes de las 7 p.m. Cuando salí, los dos representantes de Fabric8Labs todavía estaban trabajando entre la multitud de personas en Hot Chips que buscaban intercambiar tarjetas de presentación.

Déjame ponerlo de esta manera. Si STH fabricara servidores, esto es algo que consideraría implementar para las líneas refrigeradas por líquido, y estoy en medio de la filmación de videos sobre refrigeración líquida que se publicarán en septiembre y octubre. Si es un lector de STH y está buscando servidores de refrigeración líquida, estas son las personas a las que llamaría. Si necesita una conexión, envíeme una nota y puedo obtener su información de contacto.