L’era dell’intelligenza artificiale sta trasformando non solo la tecnologia, ma anche il nostro rapporto con l’energia. I data center dedicati all’AI consumano quantità di elettricità impressionanti, con previsioni che parlano di un triplicarsi del fabbisogno energetico entro il 2028, secondo quanto stimato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Per cercare di ridurre il più possibile questi consumi, dalla Carnegie Mellon University arriva una soluzione che promette di ridurre il consumo energetico partendo dal raffreddamento dell’impianto.
Per il raffreddamento dei data center arriva la soluzione della Carnegie
Negli USA la domanda di elettricità da parte dei data center adibiti all’AI aumenta sempre di più. Stando all’ultimo report del Dipartimento dell’Energia degli USA, “i data center hanno consumato circa il 4,4% dell’elettricità totale degli Stati Uniti nel 2023 e si prevede che consumeranno circa il 6,7-12% dell’elettricità totale degli Stati Uniti entro il 2028“. Inoltre, il consumo totale di elettricità dei data center “è salito da 58 TWh nel 2014 a 176 TWh nel 2023 e [si] stima un aumento compreso tra 325 e 580 TWh entro il 2028“.
A rendere ancora più complesso questo scenario contribuisce anche il consumo energetico legato al raffreddamento dei chip. Secondo quanto riportato dal sito specializzato Techxplore, attualmente fino al 40% dell’energia utilizzata dai data center è destinato proprio al raffreddamento dei chip ad alte prestazioni, “una cifra che equivale al consumo energetico dell’intero stato della California“.
Questo aumento del consumo energetico pone quindi sfide significative per la sostenibilità ambientale e i costi operativi dei data center. In risposta a questo problema Sheng Shen (professore di ingegneria meccanica alla Carnegie Mellon University) ha sviluppato assieme al suo team una soluzione innovativa: un materiale per l’interfaccia termica (TIM, Thermal Interface Material) progettato per dissipare il calore generato dai componenti elettronici, garantendo che dispositivi e sistemi di gestione del calore nei data center operino con la massima efficienza.
Un materiale ideale anche per altri settori
Al centro della ricerca pubblicata su Nature Communications, il nuovo TIM offre una resistenza termica ultra-bassa e una maggiore efficienza nel raffreddamento grazie a una dissipazione del calore migliorata. Questo materiale non solo supera le soluzioni esistenti sul mercato, ma si dimostra anche estremamente affidabile. Le sue proprietà avanzate permettono di ridurre significativamente la necessità di sistemi di raffreddamento tradizionali, contribuendo a un risparmio energetico considerevole.
Stando ai test condotti, il TIM mantiene le sue prestazioni anche in condizioni estreme, resistendo a temperature comprese tra -55 e 125 gradi Celsius per oltre mille cicli senza degradazione delle prestazioni. Questa resilienza lo rende adatto a una vasta gamma di applicazioni, dal settore aerospaziale ai dispositivi elettronici di consumo, dove la gestione termica è cruciale per la longevità e l’efficienza dei componenti.
Ma non solo. Secondo il dottor Rui Cheng (postdoc e autore principale dell’articolo), “il materiale avrà grandi benefici per il campo dell’intelligenza artificiale. Oltre a ridurre il consumo di energia, possiamo rendere lo sviluppo dell’intelligenza artificiale più conveniente, più rinnovabile e più affidabile“.
