مع ارتفاع وتيرة صناعة الذكاء الاصطناعي، تحاول شركة كرمان للصناعات تهدئة هذه الصناعة.
تقول شركة Signal Hill الناشئة إنها طورت نظام تبريد يستخدم تقنية محرك الصواريخ SpaceX لكبح جماح التأثير البيئي لمراكز البيانات، وتبريدها بمساحة أقل وطاقة أقل وبدون ماء.
لقد جمعت مؤخرًا 20 مليون دولار وتتوقع أن تبدأ في بناء أول ضواغط لها في لونج بيتش في وقت لاحق من هذا العام.
وقال ديفيد تيرس، الرئيس التنفيذي لشركة كارمان: “إن فرضيتنا رفيعة المستوى هي أنه يمكننا بناء أفضل ضاغط على الإطلاق باستخدام أحدث وأكبر التقنيات”. “نريد تقليل استهلاك التبريد الكهربائي حتى يكون لديك الطريقة الأكثر فعالية لتبريد هذه الرقائق.”
يمكن للرقائق المتطورة والمكلفة التي تدعم الذكاء الاصطناعي أن تبطئ أو تتوقف عند ارتفاع درجة حرارتها. يمكن أن تصل إلى أكثر من 200 درجة، ولكن يجب أن تكون أقل من 150 درجة لتعمل بشكل أفضل.
يمكن لمستودعات التبريد المكتظة بعشرات الآلاف منها أن تحتاج إلى حقول مليئة بالمعدات وكميات هائلة من المياه.
وطورت كرمان نظام تبريد مشابها للمضخات الحرارية في المنزل العادي، إلا أن مضخاتها تستخدم ثاني أكسيد الكربون السائل كمبرد، والذي يتم توزيعه باستخدام تكنولوجيا المحركات الصاروخية بدلا من المراوح. يمكن للمضخات الفعالة للشركة أن تقلل المساحة المطلوبة لمعدات تبريد مراكز البيانات بنسبة 80%.
على مر السنين، استخدمت مراكز البيانات المراوح وتكييف الهواء لنفخ الهواء البارد على الرقائق. تقوم المنشآت الأكبر بتمرير السائل البارد عبر أنابيب بالقرب من الرقائق لامتصاص الحرارة. يتم إرسال هذا السائل الساخن إلى الخارج إلى ساحة التبريد، حيث تستخدم شبكات الأنابيب المترامية الأطراف كمية من المياه تعادل ما تستخدمه مدينة 50.000 شخص لإزالة الحرارة.
كما يستخدم مركز البيانات بقدرة 50 ميجاوات ما يكفي من الكهرباء لتشغيل مدينة متوسطة الحجم.
نظرًا لأن الذكاء الاصطناعي يحتوي على مراكز بيانات كبيرة الحجم، ويضيف المزيد والمزيد من الرقائق، فقد احتاج إلى كميات متزايدة من المساحة والطاقة للتبريد.
قال تيرس: “إنها معركة خاسرة نوعًا ما، خاصة عندما تستمر في تكثيف رقائقك”.
تمثل أنظمة التبريد ما يصل إلى 40% من استهلاك الطاقة في مركز البيانات ويستهلك مركز البيانات متوسط الحجم أكثر من 35000 جالون من الماء يوميا.
ستتم إضافة ما يقرب من 100 جيجاوات من سعة مراكز البيانات الجديدة بحلول عام 2030، وأصبحت قيود الطاقة أكبر عائق أمام التوسع. وستستهلك مراكز البيانات الأمريكية حوالي 8% من إجمالي الكهرباء في البلاد بحلول عام 2030، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.
بدأت المجتمعات في جميع أنحاء الولايات المتحدة في الاحتجاج على بناء مراكز البيانات، خوفًا من أن تؤدي احتياجات الطاقة والمياه إلى إجهاد البنية التحتية وزيادة التكاليف على المستهلكين. ومن المتوقع أن تستخدم أنظمة التبريد ما يصل إلى 33 مليار جالون من المياه بحلول عام 2028 سنويًا.
تنفق شركات التكنولوجيا الكبرى ومستثمرو رأس المال الاستثماري مليارات الدولارات لاستبدال تقنيات المدرسة القديمة بحلول موفرة للطاقة. أعلنت شركة مايكروسوفت عن تصميم جديد لمركز البيانات يستخدم صفر مياه للتبريد. وقد تعهدت مؤخرًا بضمان عدم قيام مراكز البيانات الخاصة بها بزيادة تكاليف الكهرباء أو حرمان المجتمعات المجاورة من المياه.
ومن المتوقع أن ينمو سوق تبريد مراكز البيانات من حوالي 11 مليار دولار في عام 2025 إلى ما يقرب من 25 مليار دولار بحلول عام 2032.
ولخدمة هذا السوق الذي يبدو نهمًا، طورت كرمان ضاغطًا دوارًا يدور بمعدل 30 ألف دورة في الدقيقة، أي ما يقرب من 30 ألف دورة في الدقيقة. 10 مرات أسرع من الضواغط التقليدية – لتحريك الحرارة.
وقال شيرانجيف كالرا، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي للتكنولوجيا في شركة كرمان: “قبل ثلاث أو أربع سنوات، كان من الصعب للغاية القيام بذلك لمجرد عدم وجود المحركات. وتصل مكونات السيارات إلى تلك السرعات”.
جاء حوالي ثلث فريق كرمان المكون من 23 شخصًا من SpaceX أو Rocket Lab، وقد اختاروا تقنيات من هندسة الطيران والمركبات الكهربائية لتصميم ميكانيكا المحركات عالية السرعة.
يستخدم النظام نوعًا خاصًا من ثاني أكسيد الكربون تحت ضغط عالٍ لنقل الحرارة من مركز البيانات إلى الهواء الخارجي. واعتمادًا على الظروف، يمكنه القيام بنفس القدر من التبريد باستخدام أقل من نصف الطاقة.
يمكن لمضخة كرمان الحرارية إما أن ترفض نقل الحرارة إلى الهواء، أو توجيهها إلى تبريد إضافي، أو حتى توليد الطاقة.
واحدة من أكبر نقاط البيع المحتملة لهذه الأنظمة هي أنها لا تحتاج إلى الماء، الأمر الذي سيمكن مراكز البيانات في المناطق التي تندر فيها المياه.
في الأماكن شديدة الحرارة مثل تكساس وأريزونا، تواجه أنظمة التبريد صعوبات، إما باستخدام الماء الزائد للتبريد أو الاضطرار إلى خنق الرقائق لمنعها من السخونة الزائدة.
في جولة التمويل الأخيرة لكرمان يصل إجمالي الأموال التي تم جمعها إلى أكثر من 30 مليون دولار. وكان من بين المشاركين الرئيسيين Riot Venture، وSunflower Capital، وSpace VC، وWonder Ventures، والرئيس التنفيذي السابق لشركة Intel وVMware بات جيلسنجر.
وقالت كرمان إنها ستبدأ تسليم العملاء في صيف عام 2026 من منشأة التصنيع التابعة لها في لوس أنجلوس والمصممة لإنتاج 100 وحدة سنويًا. الخطة هي في نهاية المطاف مضاعفة القدرة أربع مرات.
وفي حالة نجاح مشروع كرمان، فمن الممكن أن يؤدي ذلك إلى انخفاض حصة السوق في شركتي Trane Technologies وSchneider Electric، الرائدتين في أنظمة رفض الحرارة.
