No início do LSS, configurações completamente diferentes de blocos de água existiam e eram oferecidas, mas gradualmente a única variação triunfou – o microcanal. A perfeição foi alcançada? A Fabric8Labs acredita que não, e tais sistemas têm espaço para crescer, mas somente se as tecnologias tradicionais de fabricação de blocos de água e radiadores de resfriamento forem abandonadas. Ela demonstrou sua visão do futuro do LSS na conferência Hot Chips 2023.
Fonte das imagens aqui e abaixo: Fabric8Labs via ServeTheHome
O projeto dos microcanais é bastante simples e é implementado por métodos clássicos de usinagem, que são capazes de fornecer a largura dos canais e a espessura das nervuras ao nível de 100 µm. Os canais diretos, entretanto, têm seu próprio limite de desempenho de remoção de calor, imposto pela própria física do processo.
O aumento na geração de calor dos processadores modernos não vai parar de forma alguma: pacotes de calor na região de mais de 300 W já são comuns, e ainda mais para aceleradores complexos. A Fabric8Labs acredita que ao usar estruturas de canais mais complexas, a eficiência da remoção de calor pode ser significativamente melhorada.
A formação de tais estruturas é proposta pelo método de impressão aditiva. Os métodos clássicos dessa impressão em metalurgia têm um custo bastante elevado e requerem componentes caros, e o processo técnico em si tem várias etapas, consome bastante energia e nem sempre permite a obtenção de superfícies suficientemente lisas.
Fabric8Labs oferece uma tecnologia de impressão eletroquímica exclusiva que não requer pós caros, mas usa sais metálicos baratos. O processo técnico neste caso consiste em apenas duas partes: eletrodeposição direcional e lavagem. Em termos de custo, este método excede significativamente qualquer outro método de impressão 3D de metal.
A impressão Fabric8Labs permite produzir estruturas giroides complexas (TPMS) que são melhor lavadas pelo refrigerante. Como mostram os experimentos realizados pela empresa, os blocos de água com essa estrutura podem ser 35% mais eficientes que os clássicos microcanais.
Também é interessante a possibilidade de imprimir estruturas irregulares que tenham desempenho ideal para diferentes chips de processadores com diferentes características térmicas. Ao desenvolver tais estruturas, é possível utilizar métodos de otimização utilizando IA generativa.
Devido ao seu baixo custo e relativa simplicidade, os métodos propostos pela Fabric8Labs parecem muito promissores. Atualmente, a tecnologia está em fase experimental, mas a empresa estuda a possibilidade de construir a primeira fábrica já em 2024 em San Diego (EUA), e também está aberta à cooperação com outros fabricantes de sistemas de refrigeração caso a tecnologia proposta desperte o interesse de grandes clientes.