ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЯЕМАЯ В ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРАХ

Около трети электричества дата-центра уходит на охлаждение чипов, а вычислениям достаётся остаток. Ferveret предлагает убрать из этой статьи расходов воду и фторированные жидкости одновременно.

Стартап основали в 2021 году два исследователя MIT. Реза Азизян защитил постдок по ядерной инженерии, затем работал тепловым инженером в NVIDIA и Cruise. Маттео Буччи возглавляет лабораторию теплогидравлики на кафедре ядерной науки и инженерии MIT. Оба годами занимались переносом тепла в реакторах, где теплоотвод определяет, сколько энергии можно снять с активной зоны.

Азизян сформулировал проблему после первого визита в дата-центр в 2017 году. Воздушное охлаждение он застал на технологии полувековой давности, которая забирает до 40 процентов мощности объекта. Производительность она при этом не роняла, поэтому отрасль её не трогала. Рост плотности чипов под нагрузкой ИИ снял этот компромисс: мощность стала дефицитом, и каждый ватт на вентиляторы стал ваттом, не потраченным на вычисления.

Как работает технология

Серверы погружают в диэлектрическую жидкость с низкой точкой кипения. Жидкость переносит тепло лучше воздуха, а при кипении эффективность растёт ещё сильнее: фазовый переход забирает много энергии, и это та энергия, которую снимают с чипа. Большие объёмы тепла уходят при малой разнице температур между чипом и жидкостью.

Обычное двухфазное охлаждение работает на насыщенном кипении. Пузыри пара получаются крупными, поднимаются от поверхности чипа и собираются в паровом коллекторе. Систему приходится держать под повышенным давлением и в герметичном корпусе, а пар отдельно улавливать и реконденсировать.

Ferveret взял другой режим. Adaptive Phase Cooling построен на докритическом кипении, процессе из ядерных реакторов. У поверхности чипа жидкость даёт мелкие пузыри. Они отрываются чаще и быстро реконденсируются в окружающей переохлаждённой жидкости. Частый цикл отрыва и реконденсации постоянно обновляет жидкость у поверхности чипа и усиливает теплоотвод. Система работает у атмосферного давления, поэтому корпус проще герметизировать, а расход диэлектрика ниже.

Физика докритического кипения даёт форм-факторы, которые раньше были недоступны. Большинство иммерсионных решений это крупные баки, куда серверы погружают целиком.

Вместо бака Ferveret поставляет модульные боксы в стоечном форм-факторе, один сервер на бокс. Боксы встают в те же стойки, что и серверы с прямым жидкостным охлаждением. Полный стек включает бокс, стойку, блоки распределения охлаждающей жидкости, датчики температуры и давления, а также управляющий софт. Софт читает датчики и в реальном времени регулирует мощность каждого сервера, снижая лишний расход энергии.

Жидкость без вечных химикатов

Рабочая жидкость Ferveret не содержит PFAS и имеет низкий потенциал глобального потепления. Конкурирующие двухфазные системы часто используют фторированные диэлектрики с высоким GWP, попадающие под регулирование PFAS. Конкретный состав своей жидкости компания не раскрывает, и независимой проверки её свойств в открытых источниках нет.

Нулевое водопотребление

Система не расходует воду. Значительная часть охлаждения в дата-центрах построена на испарении воды, и это привязывает площадки к источникам воды. Ferveret снимает привязку. По словам Буччи, солнце светит там, где воды мало, поэтому водонезависимое охлаждение открывает площадки в регионах с дешёвой солнечной энергией и дефицитом воды: пустыни, Ближний Восток, юго-запад США, части Африки.

Что показали тесты

Ferveret провёл исследование вместе с факультетом компьютерных наук UCLA. По данным компании, APC дал 15 процентов прироста вычислительной энергоэффективности против передовых жидкостных решений. В связке с управляющим софтом компания заявляет до 35 процентов больше токенов с того же объёма мощности.

Где компания сейчас

Ferveret тестирует решения с CleanSpark, FuriosaAI и Switch и входит в программу Nvidia Inception. Это пилоты, а не серийные развёртывания. Производственная и испытательная площадка работает в Эль-Пасо, штаб-квартира в Сан-Хосе.

Выводы

Инженерная часть Ferveret опирается на проверяемую физику. Докритическое кипение известно из ядерной энергетики, механизм мелких пузырей и работа у атмосферного давления описаны последовательно. Стоечный форм-фактор снимает главный барьер иммерсии: не нужен отдельный бак и перестройка зала.

Коммерческая часть пока держится на словах компании. Прирост эффективности, экономия и состав жидкости заявлены Ferveret и не подтверждены сторонним аудитом. Для решения о пилоте оператору нужны три вещи, которых в публичных данных нет: протокол UCLA-теста с условиями, спецификация жидкости и независимое измерение PUE на реальной нагрузке.

Критерий выбора простой. Если площадка ограничена по воде и стоит в регионе с дешёвой солнечной энергией, водонезависимое охлаждение снимает реальное ограничение, и пилот оправдан. Если ограничение в другом, числа эффективности стоит требовать в верифицированном виде до контракта.