هیولاهای AI تا سال 2035 به مصرف انرژی 15 کیلوواتی خواهند رسید؛ خنک کننده‌های فعلی دیگر جوابگو نیستند!

پژوهشگران موسسه KAIST کره جنوبی، هشدار داده‌اند که نسل آینده پردازنده‌های هوش مصنوعی، می‌توانند تا سال 2032 به مصرف برق حیرت انگیز 15 کیلو وات برسند. یعنی تقریبا معادل توان مصرفی یک بخاری صنعتی برق مصرف خواهند کرد. این حجم از افزایش در مصرف برق، به معنی چالش‌های بزرگی در زمینه خنک سازی خواهد بود. به طوری که فناوری‌های خنک کننده فعلی دیگر پاسخگو نخواهند بود.

‌مصرف برق پردازنده‌های هوش مصنوعی در مسیر انفجار

به گزارش tomshardware، مصرف برق در پردازنده‌های گرافیکی مخصوص هوش مصنوعی در طی سال‌های اخیر به طرز عجیبی رو به افزایش بوده است و حالا پیش بینی می‌شود که در آینده‌ای نه چندان دور، این رقم از 15 کیلو وات هم بیشتر شود. به گفته برخی منابع، شرکت انویدیا در نسل‌ها بعدی تراشه‌های هوش مصنوعی خود قصد دارد توان حرارتی تا 9000 وات را برایشان در نظر بگیرند. از طرفی پژوهشگران موسسه KAIST کره جنوبی می‌گویند تا 2032 این عدد به 15360 وات هم خواهد رسید.

اگر این پیش‌بینی‌ها درست باشد، برای خنک سازی چنین تراشه‌هایی، دیگر فن و رادیاتور کافی نیست، فناوری‌های پیشرفته‌تری مانند خنک‌سازی با غوطه‌وری یا حتی خنک سازی تعبیه شده درون خود تراشه‌ها باید وارد میدان شوند تا بتوانند این هیولاهای حرارتی را مهار کنند.

در همین رابطه بخوانید:

– هوش مصنوعی تا پایان 2025 بیشتر از تمامی مراکز استخراج بیت کوین انرژی مصرف می‌کند؛ نتایج یک تحلیل عجیب

– با تشکر کردن از ChatGPT می‌توانید OpenAI را ورشکست کنید!

مسیر تکامل سیستم‌های خنک‌سازی

تا همین امروز، سیستم‌های خنک سازی هوایی مانند فن‌های قدرتمند و رادیاتورهای مسی برای کنترل دمای تراشه‌های هوش مصنوعی کافی بودند. اما حالا با معرفی پردازنده‌هایی مانند بلک ول از انویدیا که تا 1200 وات گرما تولی می‌کنند، دیگر این روش‌ها خیلی هم جوابگو نیستند. نسخه پیشرفته‌تر این پردازنده یعنی بلک ول اولترا هم تا  1400 وات مصرف دارد و استفاده از خنک کننده مایع مستقیم برای آن تقریبا ضرور است.

تراشه دیگری به نام Rubin هم تا 1800 وات و Rubin Ultra با دو برابر شدن چیپلت‌ها و حافظه‌های HBM، تا 3600 وات گرما تولید خواهد کرد. به همین دلیل محققان انتظار دارند که از این مرحله به بعد، راهی به جز رفتن به سمت خنک سازی با غوطه وری در مایع نباشد.

در نسل بعدی هم Feynman 2028 و Feynman 2029 Ultra  انویدیا را داریم که به ترتیب، 4400 و 6000 وات انرژی مصرف می‌کنند. این اعداد به قدری بالا هستند که حتی مایع خنک کننده هم باید در فناوری‌های خنک سازی خاصی مانند Embedded Cooling استفاده شود.

آینده خنک‌سازی پردازنده‌های AI

پژوهشگران مؤسسه KAIST معتقدند که تا سال 2032، معماری‌های بعد از Feynman انویدیا به توان حرارتی 5920 نسخه اولترا به 9000 وات خواهند رسید. در این مرحله، دیگر خنک‌سازی با غوطه وری هم کافی نیست و باید از فناوری‌های جدیدی مانند خنک‌سازی تعبیه شده در سطح سیلیکون استفاده کرد.

بر اساس پیش‌بینی‌ها، تا سال 2035، توان مصرفی پردازنده‌های هوش مصنوعی به 15360 وات خواهد رسید که برای مدیریت چنین گرمایی دو نوآوری کلیدی مطرح شده است. یکی خطوط انتقال حرارت که گرما را به صورت جانبی از نقاط داغ به رابط‌های خنک کننده منتقل می‌کنند و دیگری TSVهای سیال‌دار که در آن‌ها مایع خنک کننده از داخل خود حافظه‌های HBM عبور می‌کند.

این روش‌ها قرار است مستقیما درون بستر سیلیکونی تعبیه شوند تا دمای سیستم را تا جای ممکن پایین نگه دارند.