高出力チップ開発の熱的課題

ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) の分野では、空冷の制限により各チップおよびラック ユニットの電力消費が止まらない傾向がますます顕著になってきています。スーパーコンピューターやその他の高性能システムがこれらの限界に達し、場合によっては限界を超えているため、電力要件と電力密度は拡大し続けています。

プロセスノードの継続的な改善により、チッププロセスは物理的な限界に近づき、その機能はますます強力になり、集積度が高まるだけでなく消費電力も増大します。したがって、熱放散はメーカーにとってますます関心の高い焦点となっています。また、データセンターの場合、空冷は信頼性、エネルギー効率、騒音などの点で問題があります。したがって、液体冷却技術は、世界中の高速スーパーコンピュータでチップを直接冷却する形で広く使用されています。

おなじみの PC CPU を例に挙げると、過去数年間、Intel と AMD の主力製品のほとんどは依然として 95W の消費電力レベルを維持していました。その後、第 9 世代 Core プロセッサから、Intel が初めて CPU の標準消費電力を 125 W に緩和し、その後、消費電力が 200 W を超える第 10 世代、第 11 世代 Core プロセッサが登場しました。ハイエンドワークステーションの分野では言うまでもなく、2014 年の Xeon 2699V3 の消費電力はわずか 145 W でしたが、2017 年までに E5-2699P V4 のデフォルトの消費電力は 300 W になりました。現在、最上位の Xeon 9282 56 コア プロセッサの設計消費電力は 400 W に達しています。

チップの性能を最大限に引き出すには、優れた放熱性が不可欠です。同時にインテルは、オープンで導入が容易でスケーラブルな全体的な冷却ソリューションである、業界初のオープン知的財産の没入型液体冷却ソリューションとデータセンター向けのリファレンス デザインをリリースしました。これにより、パートナーはインテル ソリューションの導入と使用を加速して、データセンターの電力と密度が増加する傾向に対処し、運用効率を向上させることができます。

データによると、中央電力消費量は世界の電力需要の約 1%、世界の炭素排出量の 0.3% を占めています。インテルは、標準化された冷却テクノロジーと研究開発に投資することでイノベーションを加速することを目指しており、これはインテルの持続可能なテクノロジー ソリューションに対する確固たる取り組みを示しています。研究によると、エネルギーの回収と再利用をサポートする没入冷却は、従来のデータセンターと比較して二酸化炭素排出量を 45% 削減できることが示されています。