Los chips de IA al límite: Microsoft prueba con éxito la refrigeración con microfluidos, hasta tres veces más eficaz

La creciente demanda de inteligencia artificial está provocando que los chips que hacen funcionar a los centros de procesamiento de datos se calienten más de lo previsto. Esto ha planteado un nuevo desafío que trae de cabeza a los operadores de estas instalaciones, ya sean hiperescalares o colocation: sus GPUs podrían alcanzar pronto su límite de rendimiento.

Hasta el momento, el sistema de refrigeración líquida es la alternativa que ofrece más ventajas para regular la temperatura de los data centers. Pero la velocidad a la que está creciendo el uso de la inteligencia artificial —no sólo de la generativa— ya está generando problemas para un procesamiento óptimo sin un alto impacto energético.

Para afrontarlo, Microsoft acaba de anunciar que ha probado con éxito un sistema con microfluidos que dirige el líquido refrigerante al interior del silicio.

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Su propuesta consiste en grabar microcanales en la parte posterior del chip, del tamaño similar a un cabello humano, para que el líquido fluya por ellos. De esta forma han conseguido disipar el calor con mayor eficiencia que la conseguida con otros métodos.

Además, y según un comunicado de la propia compañía, con ayuda de IA es posible identificar zonas específicas con una temperatura elevada y dirigir el refrigerante hacia ellas para conseguir mejores resultados.

Cuenta atrás

En pruebas de laboratorio, han reducido hasta un 65% el aumento máximo de temperatura de una GPU. Gracias a ello, se podría sobrecargar los chips sin dañarlos, incrementar la densidad de los servidores y, en consecuencia, no sería necesario construir nuevos edificios para aumentar la potencia operativa.

“Si dentro de cinco años seguimos dependiendo de la tecnología tradicional de refrigeración, estaremos atascados”, advierte el responsable de Innovación y Operaciones Cloud de Microsoft, Sashi Majety.

Servidor con la refrigeración con microfluidos de Microsoft.

Desde Microsoft admiten que este desarrollo no ha sido sencillo. Han necesitado garantizar que los canales grabados en los procesadores fueran lo suficientemente profundos como para que el flujo circulara sin debilitar el chip y sin fugas.

También fue preciso probar varios refrigerantes hasta que dieron con la fórmula adecuada; y han colaborado con la startup suiza Corintis para dar con el diseño que facilita la distribución adecuada del refrigerante en el procesador, inspirado en la naturaleza: la estructura de las venas de una hoja.

24.500 millones de euros

Los microfluidos no son un concepto nuevo, pero sí su aplicación práctica a gran escala. Para conseguirlo, los de Redmond han llevado a cabo cuatro iteraciones durante un año.

“El pensamiento sistémico es crucial en una tecnología como esta: hay que entender las interacciones entre el silicio, el refrigerante, el servidor y el centro de datos para aprovechar todo su potencial”, subraya el director de tecnología de sistemas en Innovación y Operaciones Cloud, Husam Alissa.

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Este avance no sólo mejora la disipación térmica, también tendría un impacto positivo en la eficiencia energética del centro de datos, al reducir el consumo necesario para enfriar el refrigerante y aprovechar mejor del calor residual. Esto se traduce en una mejora del PUE (Power Usage Effectiveness), métrica clave en la industria para medir la eficiencia energética.

Ahora, el plan de la tecnológica es integrar esta innovación en futuras generaciones de sus chips Cobalt y Maia, en colaboración con fabricantes de silicio. Un proyecto para el que tiene previsto invertir 30.000 millones de dólares (cerca de 24.500 millones de euros) sólo en este trimestre.

El objetivo último es convertir este sistema en un estándar y que la industria lo adopte de forma generalizada. Esto, sostiene la compañía, “abriría la puerta a nuevas arquitecturas como los chips en 3D, tradicionalmente limitados por el calor”. Lo que facilitaría el paso a la construcción de centros de datos preparados para el auge de la IA, más eficientes y sostenibles.