随着人工智能的崛起,数据中心正在迅猛扩张,预计到本世纪末将占美国总电力使用的9%至17%。目前,约三分之一的数据中心电力用于冷却运行AI模型的芯片。初创公司Ferveret正在致力于提高这一过程的效率。Ferveret由前麻省理工学院核工程博士后Reza Azizian和麻省理工学院核科学与工程系的助理教授Matteo Bucci创立,采用核反应堆的冷却方法,无需用水且显著降低电力消耗。该公司的冷却系统将计算机服务器浸没在一种专门的液体中,该液体比普通风扇的空气更有效地吸收热量。与其他液冷系统不同的是,Ferveret的自适应相冷却(APC)解决方案在服务器表面产生更小的气泡,这些气泡更频繁地脱离,加速了热量传递过程。
Ferveret已经与包括数据中心开发和运营商CleanSpark、AI加速器公司FuriosaAI以及美国最大的数据中心运营商之一Switch在内的公司测试其解决方案。在与加州大学洛杉矶分校的Samueli计算机科学系的合作研究中,Ferveret发现其APC解决方案比最先进的液冷解决方案提高了15%的计算能力效率。通过结合Ferveret的电力控制系统以优化操作条件,该公司表示,数据中心可以在相同电力下获得35%的更多tokens——即小段文本或数据。
Azizian表示:“我们的目标是让数据中心尽可能可持续,帮助他们利用每一瓦电力生成最有用的输出tokens。”
Azizian在2013年作为麻省理工学院的博士后时,与当时的研究科学家Bucci相识。他们共同研究核反应堆中的热传递,之后Azizian转向工业界,专注于芯片冷却。在微软的HoloLens增强现实耳机和Nvidia工作后,Azizian于2017年首次走进数据中心,震惊于填满建筑的巨大噪音风扇。“我想,‘天啊,这不是冷却设施的正确方法。’”他指出,空气冷却仍可能占数据中心电力的40%。
随后,Azizian开始与Bucci讨论如何将他们在核反应堆中优化热传递的知识应用于数据中心。科学家们花费数十年寻找更好的热转移方式。“热传递决定了你能从反应堆核心提取多少能量,这直接关系到收入。”
Ferveret于2021年成立。随着人工智能的爆炸式增长,芯片公司在芯片上越来越多地集成组件,推动数据中心运营商使用液体冷却芯片——通常采用浸没冷却技术,将芯片浸没在液体中。
Ferveret的系统采用一种低沸点液体和无毒的PFAS“永久化学物质”,其表面产生的气泡比其他浸没冷却方法更小。这些气泡更频繁地脱离,并迅速在周围液体中重新凝结,加速了芯片表面的气泡再润湿循环,促进了热传递。
Ferveret以小型箱子交付其APC系统,每个箱子容纳一台服务器。创始人表示,他们的模块化系统使得部署和维护更为简便。“物理原理使我们能够实现过去不可能的形式因素,”Azizian表示。
此外,Ferveret还提供能够实时调整每台服务器电力的控制软件,以进一步提高效率。“我们提供的全栈系统包括冷却箱、机架、冷却分配单元和测量温度及压力的传感器。”Bucci表示。
Ferveret也在改善可持续性,使数据中心在缺乏水源的偏远地区更容易运行,尤其是那些有丰富太阳能的地方。
Ferveret正在与大型云计算公司进行谈判,并且目前是Nvidia的初创公司孵化计划的一部分。创始人计划迅速扩大其技术,以帮助AI行业在不进一步加剧地球压力的情况下继续增长。
“计算行业面临着电力获取的巨大挑战,许多地区水源匮乏。随着行业的发展,这将变得更加限制。”Azizian说。“这些数据中心运营商的主要目标是从已有的电力中获取更多tokens。我们已经证明我们可以做到这一点。”
博主点评: Ferveret的创新冷却技术不仅提升了数据中心的能效,且为可持续发展提供了解决方案。通过借鉴核反应堆的热传递原理,Ferveret的系统有望在未来推动AI技术的进一步发展,尤其是在资源匮乏的地区。其模块化设计和实时电力调整功能,显示出对现代数据中心需求的深刻理解和应对能力。