マイクロソフト、AIデータセンター向けマイクロ流体冷却をテスト

Microsoft が開発したマイクロ流体チップ。 — マイクロソフトが開発したマイクロ流体チップ。出典：ダン・デロング（マイクロソフト）

AIの熱問題は、ついに解決の糸口を見つけたかもしれない。マイクロソフトは、次世代AIチップ内部で「冷却プレートよりも3倍優れた」熱除去性能を持つマイクロ流体冷却システムの試験に成功したと発表した。

同社はデータセンター研究の一環としてこの画期的な成果を発表し、シリコンに直接エッチングされた液体チャネルが、サーバーをより低温、高密度、高速に保つ仕組みを示した。マイクロソフトは、この新システムは、より持続可能で拡張性の高いAIインフラへの一歩となると述べた。

チップ内部の冷却剤

マイクロソフトは、マイクロ流体工学を、ますます消費電力が増大するAIチップの進化に追いつくのに苦労している現在のコールドプレートシステムから脱却するための必須の飛躍であると説明しています。同社のエンジニアは、新たな手法がなければ、データセンターはわずか5年で熱容量の限界に達する可能性があると警告しています。

最初のテストラウンドでは、この技術によりGPUの温度上昇が最大65%抑制され、従来のシステムよりも大幅に高い冷却性能が実現しました。マイクロソフトによると、この結果は、信頼性を犠牲にすることなく、サーバーをより高密度に搭載し、より高負荷で動作させることができる未来を示唆しています。

「マイクロフルイディクスにより、より電力密度の高い設計が可能になり、顧客が重視するより多くの機能を実現し、より小さなスペースでより優れたパフォーマンスを実現できるようになります」と、マイクロソフトのクラウドオペレーションおよびイノベーション担当コーポレートバイスプレジデント兼最高技術責任者であるジュディプリースト氏は述べています。

葉脈と羽根を模した生物に着想を得たデザイン

このシステムを実用化するため、マイクロソフトは自然界に見られるパターンからインスピレーションを得ました。スイスのスタートアップ企業Corintisと協力し、エンジニアたちはAIを駆使して、葉脈や蝶の羽根を模したマイクロチャネルを設計しました。この分岐配置により、チップの最も高温になる箇所に冷却剤がより均一に流れます。

単純な直線状のチャネルとは異なり、これらの生物に着想を得た溝は、液体が最も必要な場所に流れやすくし、特定の領域に熱が蓄積されるのを防ぎます。このデザインは人間の髪の毛ほどの細さで、シリコンにひび割れや詰まりが生じないよう、精密な加工が求められます。

「マイクロ流体のような技術を開発する際には、システム思考が極めて重要です」と、マイクロソフトのクラウド運用およびイノベーショングループのシステム技術ディレクター、フサムアリサ氏は指摘します。