• Microsoft và công ty startup Thụy Sĩ Corintis đã hợp tác để phát triển hệ thống làm mát in-chip microfluidic cooling — tức là các kênh vi mô (microchannels) được khắc (etching) trực tiếp vào silicon hoặc phần đế của chip để dẫn chất làm mát lưu thông bên trong hoặc rất gần vùng phát nhiệt.
• Mục tiêu là cải thiện hiệu suất tản nhiệt so với phương pháp làm mát “cold plate” (tấm lạnh) truyền thống — tức là tấm kim loại dẫn nhiệt đặt phía trên chip, nơi chất làm mát lưu thông qua các kênh bên trong tấm để thu nhiệt từ chip.
• Trong thử nghiệm, hệ thống microfluidics của Microsoft ghi nhận có thể làm giảm đỉnh nhiệt độ của silicon trên GPU thử nghiệm lên tới 65% so với cách làm mát thông thường.
• Ngoài ra, Microsoft nói công nghệ này có thể tản nhiệt “hiệu quả hơn gấp ~3 lần” so với cold plate, tùy theo cấu hình và workload.
________________________________________
Cách hoạt động & thiết kế kỹ thuật
• Thiết kế kênh vi mô: Các kênh dẫn chất làm mát cực nhỏ, có kích thước tương đương sợi tóc người, được khắc trực tiếp vào silicon hoặc phần đế chip.
• Lấy cảm hứng sinh học: Microsoft và Corintis dùng AI để thiết kế mạng lưới kênh mô phỏng mạch lá, cánh bướm, nhằm phân phối chất làm mát đến chính xác các điểm nóng trong chip.
• Số lần tối ưu thiết kế: Quá trình thử nghiệm đã trải qua 4 lần lặp thiết kế để tìm ra sự cân bằng giữa hiệu quả tản nhiệt và độ bền cơ học của silicon.
• Khả năng làm mát cao / overclocking: Công nghệ microfluidics cho phép chip tản nhiệt hiệu quả hơn, mở ra khả năng ép xung (overclock) trong những thời điểm tải cao mà không lo quá nhiệt.
• Nhiệt độ chất làm mát thấp hơn: Vì chất làm mát tiếp xúc gần hoặc ngay trong silicon, không cần làm lạnh quá sâu như hệ thống cold plate truyền thống.
• Nhiệt thải hiệu dụng: Nhiệt độ chất lỏng thải ra có thể đạt khoảng 70 °C, phù hợp cho việc thu hồi và tái sử dụng năng lượng nhiệt.
• Các thách thức kỹ thuật:
o Nếu kênh vi mô quá sâu, cấu trúc silicon sẽ bị yếu đi; nếu quá nông, dễ gây tắc nghẽn dòng chảy.
o Cần đảm bảo độ kín tuyệt đối để tránh rò rỉ chất lỏng.
o Tích hợp microfluidics vào quy trình sản xuất chip hiện tại (etching, packaging, kiểm định) là một thách thức lớn.
o Chi phí sản xuất và kiểm thử có thể cao, chưa chắc phù hợp với sản xuất quy mô lớn ngay lập tức.
________________________________________
Ứng dụng & triển vọng
• Microsoft dự kiến sẽ tích hợp công nghệ này vào các chip nội bộ như Cobalt và Maia (các chip do Microsoft thiết kế cho các workload nội bộ và khách hàng).
• Microsoft nhấn mạnh việc áp dụng công nghệ microfluidics ở mức quy mô (“scale”) còn phụ thuộc vào hợp tác với các đối tác sản xuất (fabrication / silicon partners).
• Nếu thành công, microfluidics có thể hỗ trợ thiết kế chip 3D (stacked architectures) mà vấn đề tản nhiệt trước đây là rào cản lớn.
• Trong tương lai, Microsoft và Corintis kỳ vọng công nghệ này có thể được áp dụng rộng rãi hơn, không chỉ trong các trung tâm dữ liệu AI mà cả trong các hệ thống chip cao hiệu năng khác.
VN
ENG 
