Nolan Mariotte
Depuis le début du boom de l’IA, le secteur de la réfrigération ne s’est pas arrêté là. Les entreprises investissent des centaines de millions pour essayer de concevoir tous types de matériaux afin de pouvoir dissiper l'immense consommation des concepteurs de puces, notamment AMD, Intel et NVIDIA. Tant au niveau du CPU que du GPU, une entreprise américaine promet quelque chose de vraiment innovant en créant ce qu'elle a appelé la technologie GaN-on-Diamond, ou en d'autres termes, elle refroidira les monstres informatiques actuels basés sur le diamant. La façon dont ils y parviendront est ce qui est vraiment incroyable.
Il va sans dire que le design s'inspire pour l'instant davantage du GPU que du CPU, mais ce n'est évidemment pas à exclure dans des secteurs comme les ordinateurs portables. Ce qu'il faut ici, c'est que la puce en question, qu'il s'agisse de CPU ou de GPU, soit soudée, car c'est là qu'agit la première révision de cette technologie, et apparemment, selon les données d'Akash Systems, elle fonctionne et très bien.
Le financement est assuré par les Etats-Unis et son CHIPS Act pour 68 millions
Il semble que Trump va devoir rectifier, et que Biden et Raimondo ont fait ce qu’il fallait. La technologie est appelée en interne GaN-on-Diamond, mais commercialement elle s'appelle Diamond Cooling (beaucoup plus simple et avec plus d'attrait commercial, évidemment) qui, bien qu'elle soit moins descriptive, sert également à deviner où les choses vont.
Avant de commencer, il faut savoir que le CHIPS Act aidera Akash Systems avec 68 millions de financement direct, dont 18,2 millions sont déjà proposés pour cette technologie et 50 millions supplémentaires sont des crédits d'impôt fédéraux et étatiques entre l'administration Trump et l'État de Californie.
Par conséquent, même si c’est l’entreprise qui a développé la technologie GaN-on-Diamond, c’est l’État et le gouvernement fédéral qui la financent. Cela dit, voyons comment cela fonctionne.
Il s'agit de la technologie GaN-on-Diamond d'Akash Systems : une nouvelle gestion thermique qui associe efficacité électronique et conductivité thermique.
L'idée est simple, tout comme l'objectif : réduire la température du CPU et du GPU en raison de l'augmentation de la consommation qu'ils connaissent. Ce qui est perturbateur, c’est la façon dont ils vont le faire et ce qu’ils vont utiliser. Akash Systems utilise du nitrure de gallium mélangé à du diamant dans sa technologie GaN-on-Diamond, combinant l'efficacité électronique du premier avec l'extrême conductivité thermique du second.
Le GaN est largement utilisé et nous en avons parlé des dizaines de fois, mais le diamant est autre chose dans ce secteur. Le cuivre, en tant que métal de référence pour les dissipateurs thermiques et les blocs, a une conductivité thermique de 398 W/mK dans son état le plus pur, et étant bon marché et abondant, il est idéal pour refroidir les CPU et les GPU, offrant des produits abordables et puissants.
Le diamant, quant à lui, a une conductivité thermique de 2 200 W/mK, mais est extrêmement coûteux. Autrement dit, il est 5,5 fois plus conducteur, mais à un coût infernal allant jusqu'à 80 000 euros le gramme dans le pire des cas, alors que le cuivre est très bon marché, même pas 10 centimes. L'idée du GaN-on-Diamond est d'inclure ce composé synthétique de type diamant intégré entre le PCB de la carte graphique et le GPU comme couche de dissipation.
Le nitrure de gallium agit comme un semi-conducteur pour la tension et les données, le diamant agit comme une dissipation thermique entre le GPU et le substrat comme une sorte de TIM. Pour y parvenir, Akash Systems devra créer cette interface à base de wafers, puisque chacun est conçu spécifiquement pour la puce en question.
D'abord le GPU, puis les CPU soudés, enfin les CPU sur socket
Pour cette raison, les premières conceptions se concentrent sur les GPU, car les processeurs à forte consommation utilisent des sockets, ce qui empêche l'utilisation de cette technologie, qui pourrait être utilisée pour les ordinateurs portables à forte consommation si elle devenait un standard et que les coûts étaient réduits.
La société affirme que dans un GPU, il est possible de réduire la température du Hotspot entre 10º C et 20º C, ce qui permettra aux entreprises et aux centres de données d'économiser des millions de dollars en divers coûts de refroidissement, ou d'éviter les limitations thermiques des puces en question permettant une plus grande performance ou stabilité.
Akash Systems affirme que nous pourrions constater des réductions de température allant jusqu'à 60 % en utilisant GaN-on-Diamond (GPU-on-Diamond en particulier), des améliorations de performances de 2 à 4 fois ou des réductions de consommation d'énergie jusqu'à 40 % sur GPU. Les chiffres sont impressionnants, nous devons maintenant voir la technologie en action et si elle peut être mise en œuvre à un prix minimum non seulement dans les modèles Intel, NVIDIA et AMD pour centres de données, mais aussi dans les GPU gaming pour PC et ordinateurs portables.
