Microsoft: novo resfriamento reduz calor de chips de IA em até 3 vezes

Sistema de resfriamento reduz em 65% o aumento de calor em GPUs (imagem: divulgação/Microsoft)

Os chips que sustentam os avanços em inteligência artificial estão ficando cada vez mais potentes — e também mais quentes. Esse aquecimento excessivo já é um desafio para data centers em todo o mundo e pode se tornar um gargalo para o desenvolvimento de novas tecnologias em poucos anos.

Para enfrentar esse obstáculo, a Microsoft anunciou ter validado em laboratório um sistema de resfriamento por microfluídica. A técnica consiste em criar canais microscópicos no próprio chip, permitindo que o líquido refrigerante circule diretamente pelo silício e retire o calor de forma mais eficiente.

Segundo a empresa, os primeiros testes mostraram desempenho até três vezes superior em comparação às placas frias, tecnologia avançada usada hoje em grande parte dos data centers.

De acordo com a Microsoft, a microfluídica conseguiu reduzir em até 65% o aumento de temperatura em GPUs, dependendo do tipo de carga de trabalho. Além disso, a empresa afirma ter aplicado recursos de inteligência artificial para identificar os pontos de calor mais críticos e direcionar o líquido com maior precisão.

“A microfluídica permitiria projetos com maior densidade de energia, que habilitariam mais recursos com os quais os clientes se importam e proporcionariam melhor desempenho em um espaço menor”, afirmou Judy Priest, vice-presidente corporativa e diretora técnica de Operações e Inovação em Nuvem da Microsoft. Ela destacou ainda que, após comprovar a eficácia do sistema, a próxima etapa é avaliar sua confiabilidade em diferentes cenários.

Atualmente, a maioria dos data centers utiliza placas frias, em que o líquido passa por canais posicionados sobre os chips. Porém, o contato indireto com o silício reduz a eficiência, já que camadas intermediárias funcionam como barreiras térmicas. Com a microfluídica, o refrigerante toca diretamente o chip, dispensando a necessidade de líquidos extremamente gelados e economizando energia.

Microsoft aplicou recursos de inteligência artificial no sistema de resfriamento de chips (imagem: divulgação/Microsoft)

Por que essa tecnologia é importante?

Os impactos vão além da eficiência térmica. Segundo Jim Kleewein, membro técnico do Microsoft 365 Core Management, a inovação pode trazer benefícios em custo, confiabilidade, desempenho e sustentabilidade: “A microfluídica melhora cada um desses aspectos: custo, confiabilidade, velocidade, consistência de comportamento e sustentabilidade.”

Outro ganho seria a possibilidade de empacotar mais servidores em um mesmo espaço físico, já que o superaquecimento limita a densidade atual dos data centers. A tecnologia também poderia viabilizar novas arquiteturas de chips, incluindo modelos 3D que empilham camadas de silício — algo hoje difícil de executar devido ao calor excessivo.

Para chegar a esse resultado, a Microsoft trabalhou em parceria com a startup suíça Corintis. Juntas, as equipes criaram canais inspirados em padrões da natureza, como as veias de uma folha, para otimizar a distribuição do líquido e resfriar melhor os pontos de maior aquecimento. O desenvolvimento exigiu ajustes delicados: canais finíssimos, semelhantes à espessura de um fio de cabelo, precisaram ser fabricados sem comprometer a resistência do silício.

Em comunicado, a companhia afirma que continuará explorando a aplicação da microfluídica em suas próximas gerações de chips próprios, como os modelos Cobalt e Maia, e em parcerias com fabricantes de semicondutores.

Com informações da Microsoft e da Interesting Engineering