Сложные системы водяного охлаждения могут стать нормой для игровых ПК из-за роста энергопотребления процессоров

В течение многих лет процессоры и видеокарты обходились минимальным энергопотреблением. Однако сегодня ситуация кардинально изменилась — бум искусственного интеллекта заставил разработчиков создавать процессоры, потребляющие огромное количество энергии. Чтобы эффективно отводить такое тепло, компании разрабатывают настолько сложные системы охлаждения, что их можно принять за произведения искусства.

Яркий пример — жидкостная холодная пластина от Alloy Enterprises для суперчипа Nvidia H100, предназначенного для ИИ (через SemiAccurate). Особенность этой разработки заключается в способе производства. Большинство холодных пластин (водоблоков) фрезеруются из нескольких металлических заготовок, которые затем скрепляются болтами для создания камеры. Alloy Enterprises совместно с nTop использовали программное обеспечение последнего для создания конструкции такой сложности, что её невозможно изготовить традиционными методами фрезерования или литья.

После моделирования идеального потока жидкости с помощью ПО nTop, Alloy создала 3D-модель всей системы. Поскольку изготовить её как единое целое невозможно, программный пакет разделил модель на слои, каждый из которых был лазерной резкой вырезан из листа алюминия. Эти слои обрабатываются, а затем складываются друг на друга.

Затем происходит волшебство диффузионной сварки: приложением точно рассчитанного количества тепла и давления в течение длительного времени тонкие слои соединяются таким образом, что, по сути, образуют единый металлический блок.

Alloy Enterprises описывает результат в характерном для инженеров маркетинговом стиле: «180-микронные микрокапилляры, которые с точностью направляют охлаждающую жидкость в области с высоким тепловыделением, параллельные входные и выходные каналы, минимизирующие длину потока и падение давления, а также гироидная структура наполнения, которая увеличивает площадь поверхности при поддержании внутреннего объема».

Nvidia H100 — это 700-ваттный GPU, где «G» означает «обучение ИИ, вывод и крупномасштабная обработка данных», а не графику. Это значительная мощность, хотя и обычная RTX 5090 не сильно отстаёт с её 575 Вт. В настоящее время GPU являются настоящими энергетическими центрами мира процессоров, но вскоре CPU могут сравняться с ними или даже обогнать.

Об этом заявляет ещё один производитель крупных систем охлаждения, Microloops, который представил доклад (через пользователя X HXL) о том, как компания планирует справляться с энергопотреблением будущих поколений серверных CPU в 4000 Вт. И речь идет не о далеком будущем — Microloops ожидает таких уровней мощности уже к 2034 году.

AMD EPYC 9965, 192-ядерный процессор Zen 5c, может потреблять до 500 Вт, но, по данным TechPowerUp, компания планирует удвоить этот показатель для следующего поколения многоядерных CPU. Воздушного охлаждения для таких задач уже недостаточно, поэтому заказы таких компаний, как Microloops, Alloy Enterprises и многих других, вероятно, будут переполнены благодаря сборщикам систем ИИ, стремящимся максимизировать эффективность своих жидкостных систем охлаждения.

Впрочем, не удивлюсь, если подобные проекты начнут появляться и для игровых ПК. Речь не о OEM-сборках; это будут ультра-энтузиасты и оверклокеры, которые не прочь модифицировать BIOS своих RTX 5090 для работы на 750 Вт и выше. Но в конечном итоге то, что успешно в нишевых решениях, часто находит путь к массовому потребителю.

Тепловые трубки, водяное охлаждение и даже RGB-подсветка когда-то были уделом избранных, но теперь любой может потратить немного денег и установить это в свой скромный корпус со стеклянной панелью. Так что, кто знает, возможно, к 2034 году у всех нас будут диффузионно-сваренные холодные пластины на процессорах, и мы всё так же будем спорить о том, у кого лучше гироидные структуры наполнения.

ИИ: Рост энергопотребления компонентов — тревожная тенденция. Если серверные CPU действительно достигнут 4000 Вт к 2034 году, это потребует не только революционных систем охлаждения, но и пересмотра подходов к энергоснабжению домашних ПК. Возможно, пора задуматься о более энергоэффективных архитектурах, а не просто наращивать мегаватты.