Алмазы в водоблоках Frore снижают температуру 2300-ваттных Nvidia Rubin на 22 °C

Frore Systems представила серию охлаждающих пластин LiquidJet Diamond для жидкостного охлаждения ИИ-ускорителей следующего поколения. Конструкция сочетает алмазную поверхность и многоступенчатую трёхмерную микроструктуру струйных каналов с ультракоротким контуром.

Решение рассчитано на точечный отвод тепла от горячих зон на кристаллах AMD Instinct MI400 и MI500, Nvidia Rubin и будущих чипах.

По данным Frore, новые пластины справляются с горячими точками плотностью мощности до 770 Вт/см². Температура GPU снижается максимум до 22 °C по сравнению с обычными водоблоками. Энергоэффективность в ИИ-задачах, измеряемая числом токенов на ватт, вырастает до 35%.

LiquidJet Diamond объединяет наработки двух предыдущих продуктов Frore. Первый из них, оригинальная пластина LiquidJet, второй – LiquidJet Nexus, кастомное решение для серверов на базе Nvidia Blackwell и Nvidia Rubin. В отличие от Nexus, который собирает несколько пластин в крупный модуль охлаждения сразу для нескольких процессоров, LiquidJet Diamond охлаждает один GPU, хотя тоже создаётся под конкретный чип.

Внутри пластин Frore используется трёхмерная многоступенчатая архитектура с ультракоротким контуром. Каналы теплоносителя проектируются под распределение мощности конкретного процессора, так что жидкость поступает именно туда, где выделяется больше всего тепла. Такой подход отличается от классических водоблоков с равномерным оребрением по всей площади.

Главное новшество LiquidJet Diamond – дополнительный теплораспределитель, встроенный в нижнюю часть пластины. В нём размещены алмазные пластинки, расположенные точно над горячими зонами GPU. Они растекают тепло по большей площади ещё до того, как оно попадает в структуру жидкостного охлаждения.

Выбор материала объясняется физикой. Теплопроводность алмаза, то есть кристаллического углерода, может превышать 20 Вт/(см·К), тогда как у меди этот показатель составляет около 4 Вт/(см·К). Благодаря алмазным вставкам предельная плотность мощности горячих точек выросла примерно с 600 Вт/см² у оригинальной LiquidJet до 770 Вт/см² у новой версии.

При этом Frore не раскрыла, как производятся алмазные пластинки и каким образом они интегрируются в конструкцию. Технология синтеза алмазов и их соединения с металлом остаётся одной из самых сложных задач в этой области, так как от качества теплового контакта напрямую зависит итоговая эффективность.

Frore опирается на результаты собственного моделирования и приводит следующие цифры:

• оригинальная LiquidJet снижает температуру GPU примерно на 12 °C относительно обычных пластин со строгаными ребрами, что даёт прирост числа токенов на ватт около 25%

• алмазный теплораспределитель Liquid Diamond дополнительно снижает температуру горячих точек на величину до 10 °C

• полное решение LiquidJet Diamond обеспечивает снижение температуры GPU на 16–22 °C и рост эффективности по токенам на 30–35%

• эффективность теплопередачи выше на 75%, а максимальная плотность мощности горячих точек выше более чем на 150% по сравнению с обычными пластинами

Связь между температурой и производительностью объясняется просто – более холодный чип дольше удерживает высокие частоты без троттлинга и потребляет меньше энергии на утечки, а для дата-центров с тысячами ускорителей даже несколько процентов эффективности превращаются в заметную экономию.

Frore продемонстрирует LiquidJet Diamond на выставке OCP Global Summit, которая проходит с 12 по 16 октября. На стенде покажут охлаждение 2300-ваттного ускорителя Nvidia Rubin и горячих точек плотностью 770 Вт/см². Пока неизвестно, будут ли использоваться серийные GPU или специальный тепловой стенд, имитирующий нагрузку.