راهکار دانشمند ایرانی: خنک‌سازی دیتاسنترهای هوش مصنوعی با الهام از درختان

هادی قاسمی، استاد برجسته مهندسی مکانیک و هوافضای دانشگاه هیوستون، راهکار نوآورانه‌ای برای یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های فناوری امروز ارائه کرده است: خنک‌سازی دیتاسنترهای هوش مصنوعی. پژوهش او نشان می‌دهد لایه‌های نازک با طراحی شاخه‌ای، مشابه ساختار درختان، می‌توانند حداقل سه برابر بهتر از بهترین روش‌های کنونی گرما را دفع کنند.

چالش گرمای سرسام‌آور دیتاسنترها

با گسترش استفاده از پردازنده‌های گرافیکی و شتاب‌دهنده‌های قدرتمند در مراکز داده هوش مصنوعی، چگالی توان به شدت افزایش یافته و گرمای بسیار زیادی تولید می‌شود. مدیریت این حرارت برای پایداری عملیاتی، قابلیت اطمینان و طول عمر تجهیزات حیاتی است، چرا که کوچک‌ترین اختلال می‌تواند به کاهش کارایی یا حتی خرابی سیستم‌ها بینجامد. روش‌های سنتی خنک‌سازی در مواجهه با این شار حرارتی بسیار بالا با محدودیت جدی مواجه هستند.

راهکار الهام‌گرفته از طبیعت

هادی قاسمی و تیمش، شامل دو دانشجوی دکتری به نام‌های امیرمحمد جهانبخش و صابر بدکوبه هزاوه، برای حل این مسئله از ترکیب روش‌های محاسباتی پیشرفته، بهینه‌سازی توپولوژی و یک مدل مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده کردند. نتایج منتشرشده در مجله International Journal of Heat and Mass Transfer نشان می‌دهد بهینه‌ترین ساختار برای بیشینه‌سازی کارایی، هندسه‌ای شاخه‌ای و درخت‌مانند است که حدود ۵۰ درصد آن از ماده جامد و ۵۰ درصد از فضای خالی تشکیل شده است.

مزایای کلیدی طراحی جدید

به گفته قاسمی، این ساختارهای شبه‌درختی می‌توانند شار حرارتی بحرانی بسیار بالاتری را در دمایی به مراتب پایین‌تر از ساختارهای سنتی تحمل کنند. این به معنای دفع گرمای بیشتر بدون داغ شدن بیش از حد سیستم است؛ مزیتی کلیدی برای نسل آینده دیتاسنترهای هوش مصنوعی و تجهیزات الکترونیکی و فوتونیکی پیشرفته. این پژوهش نه تنها یک رکورد عملکردی ثبت کرده، بلکه درک عمیق‌تری از فیزیک انتقال حرارت ارائه می‌دهد و مسیری منطقی برای دستیابی به ظرفیت‌های دفع حرارت بالاتر ترسیم می‌کند.

منبع: asriran.com

اخبار علم و فناوری