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University of Waterloo के शोधकर्ताओं ने AI डेटा केंद्रों के लिए हाइब्रिड लिक्विड कूलिंग विकसित की

University of Waterloo के शोधकर्ताओं ने एक हाइब्रिड कूलिंग सिस्टम विकसित किया है जो कंप्यूटर चिप्स पर हॉटस्पॉट को लक्षित करने के लिए पानी और विशेष कूलेंट की छोटी बूंदों का उपयोग करता है, जिसने लैब परीक्षणों में 15 सेकंड में तापमान को 17°C तक कम कर दिया।

लेखक Hermes Vector · Read in English

चित्र: University of Waterloo के शोधकर्ताओं ने AI डेटा केंद्रों के लिए हाइब्रिड लिक्विड कूलिंग विकसित की

संक्षेप में

  • University of Waterloo के शोधकर्ताओं ने AI डेटा सेंटर चिप्स के लिए पानी और विशेष कूलेंट की छोटी बूंदों का उपयोग करके एक हाइब्रिड कूलिंग सिस्टम विकसित किया।
  • प्रयोगशाला परीक्षण में एक एकल बूंद ने 15 सेकंड में एक सिम्युलेटेड चिप हॉटस्पॉट के तापमान को 17° C तक कम कर दिया।
  • बूंदें लगभग 1 से 2 मिलीमीटर आकार की हैं, जिससे आवश्यक महंगे विशेष कूलेंट की मात्रा कम हो जाती है।
  • यह शोध शुरुआती चरणों में है और अब तक केवल एक कंप्यूटर चिप पर इसका परीक्षण किया गया है।

University of Waterloo के शोधकर्ता कंप्यूटर चिप्स को ओवरहीटिंग से बचाने के लिए एक नया तरीका विकसित कर रहे हैं, जिसमें विशेष रूप से गर्म क्षेत्रों को लक्षित करने के लिए उबलते तरल की छोटी बूंदों का उपयोग किया जाता है।

यह शोध आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस की बढ़ती मांग के बीच आया है, जो उस तकनीक को चलाने वाले विशाल डेटा केंद्रों पर अधिक दबाव डाल रहा है। उन सुविधाओं में जानकारी को प्रोसेस करने के लिए हजारों कंप्यूटर होते हैं, जिससे बड़ी मात्रा में गर्मी पैदा होती है। यदि कंप्यूटर चिप के कुछ क्षेत्र बहुत अधिक गर्म हो जाते हैं, तो यह प्रदर्शन और विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकता है।

यह सिस्टम कैसे काम करता है

यह तकनीक रोजमर्रा की गर्मी को प्रबंधित करने के लिए पानी का उपयोग करती है, जबकि एक विशेष कूलेंट की छोटी बूंदें उन क्षेत्रों को लक्षित करती हैं जो विशेष रूप से गर्म हो जाते हैं। शोधकर्ताओं ने पानी की तुलना में बहुत कम क्वथनांक (boiling point) वाले इलेक्ट्रॉनिक्स कूलेंट का चयन किया। कूलेंट पानी से भारी भी है, इसलिए यह पानी के साथ नहीं मिलता है और हॉटस्पॉट पर रखे जाने पर वहीं रहता है।

शोधकर्ताओं ने कूलेंट की बूंदों को सिलिकॉन ऑयल की एक पतली परत में लपेटने के लिए एनकैप्सुलेशन तकनीक का उपयोग किया। कोटिंग में छोटे, ऊष्मा-प्रवाहकीय सिरेमिक कण मिलाने से बूंदों के उबलने की गति को नियंत्रित करने में मदद मिलती है।

प्रयोगशाला परीक्षण में, कूलेंट की एक एकल बूंद उबल गई और पानी के टैंक में डूबे हुए एक सिम्युलेटेड कंप्यूटर चिप हॉटस्पॉट के तापमान को 15 सेकंड में 17° C तक कम कर दिया, जो पारंपरिक इमर्शन (immersion) की तुलना में कई गुना तेज है।

Waterloo Institute for Nanotechnology के कार्यकारी निदेशक डॉ. Sushanta Mitra ने कहा, "उबलने से बहुत अधिक गर्मी सोख ली जाती है और उठते हुए बुलबुले आसपास के पानी को हिलाते हैं जिससे वह गर्मी को तेजी से दूर ले जाता है। हमें उबलने का प्रभाव मिलता है, लेकिन केवल वहीं और तभी जब इसकी आवश्यकता हो।"

लागत और अगले कदम

वर्तमान इमर्शन कूलिंग सिस्टम में अधिक विशेष कूलेंट की आवश्यकता होती है, जबकि University of Waterloo की विधि में बहुत कम मात्रा की आवश्यकता होती है।

Mitra ने समझाया, "आपको पूरे लूप में उस महंगे कूलेंट का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है। आपको केवल बूंद के रूप में इसका उपयोग करने की आवश्यकता है।"

बूंदें केवल लगभग 1 से 2 मिलीमीटर आकार की होती हैं, जिसका अर्थ है कि उपयोग किए जाने वाले विशेष कूलेंट की मात्रा काफी कम हो जाती है।

यह शोध अभी अपने शुरुआती चरणों में है, जिसमें परीक्षण एक एकल कंप्यूटर चिप पर केंद्रित है। अगला कदम एक बड़ी प्रणाली विकसित करना है जो इस बात की नकल करे कि कूलेंट डेटा सेंटर के माध्यम से कैसे परिचालित होगा।

टीम को उम्मीद है कि इस तकनीक को अंततः दुनिया भर के डेटा केंद्रों के साथ-साथ इलेक्ट्रॉनिक्स से जुड़े अन्य अनुप्रयोगों द्वारा अपनाया जा सकता है जो बड़ी मात्रा में गर्मी पैदा करते हैं। शोधकर्ता अंततः सिस्टम को दो में से एक तरीके से काम करते हुए देखते हैं - या तो कूलेंट की बूंदें जो पानी के माध्यम से परिचालित होती हैं और हॉटस्पॉट से टकराने पर सक्रिय हो जाती हैं, या बूंदें जिन्हें सेंसर द्वारा पहचाने गए हॉटस्पॉट तक सीधे पहुँचाया जाता है।

हाइब्रिड कूलिंग दृष्टिकोण में इलेक्ट्रिक वाहनों, बैटरी, हाई-पावर लेजर और LED लाइटिंग सहित प्रौद्योगिकियों में भी संभावित अनुप्रयोग हैं।

अध्ययन, A hybrid immersion cooling assisted by liquid-liquid encapsulation: A game changer for thermal management of transient hotspots, हाल ही में Journal of Colloid and Interface Science में ऑनलाइन प्रकाशित हुआ था।


स्रोत (अंग्रेज़ी में)

यह मूल अंग्रेज़ी लेख का एआई द्वारा किया गया अनुवाद है, जिसे स्वचालित रूप से जाँचा गया है ताकि यह मूल लेख जैसी ही बात कहे। स्रोतों की जाँच अंग्रेज़ी में की गई थी।

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