Une solution saline refroidit les ordinateurs et améliore les performances

Des chercheurs de la City University de Hong Kong ont découvert le secret d’une approche plus efficace et moins coûteuse pour maintenir au frais les systèmes informatiques massifs : il suffit d’y ajouter du sel.

Une préoccupation croissante en informatique concerne l’énorme quantité de chaleur générée par des baies informatiques mondiales en constante augmentation, produisant plus de 2 zettaoctets par semaine.

Une telle capacité de transformation gigantesque laisse une énorme empreinte carbone. Les fournisseurs de cloud commerciaux utilisent des systèmes de refroidissement nécessitant des milliards de gallons par an pour maintenir des températures optimales.

Selon le MIT Press Reader, les processus de refroidissement représentent plus de 40 % de la consommation électrique. Un seul centre de données peut consommer la même quantité d’électricité que 50 000 foyers.

“En conséquence, le cloud a désormais une empreinte carbone plus importante que celle du secteur aérien”, écrivait l’an dernier l’anthropologue Steven Gonzalez Monserrate dans un article du MIT Press.

Wei Wu, professeur à l’École de l’énergie et de l’environnement de l’université de Hong Kong, a conçu avec plusieurs collègues un système qui améliore la technologie actuelle de dissipation thermique.

Dans un article publié le 31 octobre dans la revue AppareilWu a décrit un processus dans lequel l’eau contenant du sel de bromure de lithium dépend de l’évaporation et de la réabsorption pour maintenir des températures basses.

Le processus est “une stratégie de gestion thermique passive qui repose sur la désorption de l’humidité des solutions salines hygroscopiques à travers une membrane protectrice qui ne laisse passer que la vapeur d’eau”, a déclaré Wu.

La membrane poreuse est fixée dans une structure qui empêche toute solution salée d’entrer en contact avec les composants informatiques. Un dissipateur thermique éloigne la chaleur accumulée des composants électroniques sensibles.

Wu, dans son article intitulé “Refroidissement passif encapsulé par membrane et déssorbant l’humidité pour une gestion thermique électronique de haute performance, à très faible coût et de longue durée”, a déclaré que l’appareil “peut récupérer spontanément et rapidement sa capacité de refroidissement en absorbant vapeur d’eau de l’air pendant les heures creuses. Il a comparé ce processus à la nature, où les mammifères régulent la température corporelle en transpirant et en se réhydratant.

La capacité élevée d’absorption de l’humidité et le faible coût de l’eau traitée au bromure de lithium offrent un net avantage par rapport aux stratégies de refroidissement concurrentes utilisant des hydrogels et des structures métallo-organiques. Ces systèmes nécessitent des taux de régénération longs et nécessitent un réapprovisionnement actif en eau.

“En revanche, les sels inorganiques hygroscopiques, tels que LiCl et LiBr, semblent prometteurs pour résoudre ces problèmes en raison de leur capacité d’absorption d’humidité extrêmement élevée et de leur faible coût”, a déclaré Wu.

En appliquant le procédé à un seul ordinateur, les chercheurs ont mesuré une amélioration des performances de plus de 32 %. Ils ont également déclaré que le processus avait été achevé « avec une rentabilité record ».

“Une mauvaise gestion thermique peut provoquer une énorme accumulation de chaleur dans les appareils électroniques, entraînant une perte de fonctionnalité et, éventuellement, une panne de l’appareil”, a déclaré Wu. “Nous démontrons que la stratégie proposée est capable d’offrir une capacité de refroidissement stable sur une longue durée sans fuite de solution ni corrosion, ce qui peut supprimer l’augmentation de la température d’un appareil de chauffage émulé avec une rentabilité record par rapport à l’état de l’art. stratégies de refroidissement passif.

La stratégie de refroidissement, a déclaré Wu, est rentable et hautement évolutive, et « peut être utile pour diverses applications de refroidissement avec peu d’obstacles technologiques ».

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