Innowacyjne rozwiązania chłodnicze: droga firmy Ferveret od reaktorów jądrowych do efektywności opartej na sztucznej inteligencji

Rozwój sztucznej inteligencji zależy od gwałtownego wzrostu liczby centrów danych, co sprawia, że ich zużycie energii staje się kluczowym czynnikiem. Przewiduje się, że do końca tej dekady centra danych będą odpowiadać za 9–17 procent całkowitego zużycia energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych. Około jedna trzecia tego zużycia wynika z chłodzenia chipów, które napędzają modele AI – elementu kluczowego dla funkcjonowania sztucznej inteligencji.

W kierunku bardziej wydajnego chłodzenia

W tym miejscu pojawia się Ferveret – start-up założony przez Rezę Aziziana i Matteo Bucci, którzy mają za sobą doświadczenie w dziedzinie inżynierii jądrowej zdobyte na MIT. Azizian, niegdyś doktorant na MIT, oraz Bucci, profesor nadzwyczajny na MIT, są pionierami innowacyjnego systemu chłodzenia, który czerpie inspirację z technik stosowanych w reaktorach jądrowych. Ich podejście ma na celu gruntowną zmianę tradycyjnego procesu chłodzenia, zmniejszenie zależności od wody i znaczne ograniczenie zużycia energii elektrycznej.

Duet opracował system, w którym serwery komputerowe zanurza się w specjalnej cieczy przeznaczonej do skutecznego odprowadzania ciepła. Cechą wyróżniającą system Adaptive Phase Cooling (APC) firmy Ferveret na tle istniejących rozwiązań chłodzenia cieczą jest obecność mniejszych pęcherzyków, które odrywają się częściej, co skutkuje przyspieszeniem wymiany ciepła.

Innowacyjne rozwiązania firmy Ferveret są już testowane przez takie przedsiębiorstwa jak CleanSpark, FuriosaAI i Switch. Testy przeprowadzone we współpracy z Wydziałem Informatyki im. Samueliego na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) wykazały, że system APC zwiększa wydajność energetyczną o aż 151 TP3T w porównaniu z obecnymi rozwiązaniami chłodzenia cieczą. Ferveret sugeruje, że te oszczędności, w połączeniu z ich systemem kontroli zasilania, mogą pozwolić na uzyskanie nawet o 351 TP3T więcej tokenów z modeli AI przy takim samym zużyciu energii.

Droga od reaktorów jądrowych do sztucznej inteligencji

Współpraca Azizia i Bucci rozpoczęła się na MIT w 2013 roku, gdzie obaj zajmowali się udoskonalaniem procesów wymiany ciepła w reaktorach jądrowych. Kolejne osiągnięcia technologiczne sprawiły, że Azizian skierował swoją uwagę na chłodzenie chipów w takich gigantach jak Microsoft i Nvidia. Podczas wizyty w centrum danych w 2017 roku uderzyła go nieefektywność tradycyjnych metod chłodzenia powietrzem, które odpowiadały za aż 401 TP3T zużycia energii przez centrum danych.

Ta świadomość doprowadziła w 2021 roku do powstania firmy Ferveret – podmiotu opartego na doświadczeniach zdobytych podczas pracy przy reaktorach jądrowych. W miarę jak sztuczna inteligencja zmaga się z rosnącym zapotrzebowaniem na moc obliczeniową, centra danych coraz częściej sięgają po chłodzenie cieczą. Większość z nich wybiera chłodzenie immersyjne, polegające na doprowadzaniu cieczy do wrzenia w celu zwiększenia wydajności wymiany ciepła. Bucci uzasadnia ten wybór, zauważając, że “ciecz jest lepszym medium przenoszącym ciepło w porównaniu z powietrzem. Podczas wrzenia usuwa ciepło bardziej efektywnie dzięki energii potrzebnej do zmiany fazy”. Jednak złożoność związana z procesem wrzenia wymaga ciągłego monitorowania ciśnienia, temperatury i poziomu cieczy.

W kierunku rozwiązań modułowych i wydajnych

Rozwiązanie zaproponowane przez firmę Ferveret opiera się na wrzeniu z przechłodzeniem, wykorzystując ciecz o niskiej temperaturze wrzenia, pozbawioną szkodliwych substancji chemicznych z grupy PFAS. W ich systemie ciecz tworzy mniejsze pęcherzyki, które odrywają się częściej, przyspieszając proces wymiany ciepła. System ten, dzięki swojej modułowej strukturze, ułatwia konserwację i wdrożenie, płynnie wpasowując się w istniejącą infrastrukturę. Ponadto firma Ferveret opracowała oprogramowanie sterujące, które optymalizuje zużycie energii dla każdego serwera, znacznie zwiększając wydajność.

Technologia firmy Ferveret nie tylko zwiększa wydajność centrów danych, ale także umożliwia prowadzenie działalności w odległych lokalizacjach, gdzie dostępne są bogate zasoby energii odnawialnej, ale brakuje systemów chłodzenia. Do takich regionów należą między innymi Afryka i Bliski Wschód, gdzie potencjał energii słonecznej jest ograniczany przez niedobór zasobów wodnych.

W związku z trwającymi rozmowami z czołowymi firmami z branży chmury obliczeniowej oraz udziałem w programie Inception firmy Nvidia, skierowanym do start-upów, firma Ferveret planuje zintensyfikować współpracę partnerską. Jaki jest ich cel? Umożliwić rozwój sztucznej inteligencji bez dodatkowego obciążania środowiska. Jak ujął to Azizian, chcą “pomóc centrom danych w uzyskaniu większej wydajności z dostępnej energii”.”

Aby dowiedzieć się więcej o ich działaniach, zapoznaj się z oryginalnym artykułem tutaj. Jeśli Twoja firma chce zgłębiać możliwości rozwiązań w zakresie automatyzacji opartej na sztucznej inteligencji, odwiedź stronę implementi.ai.