L’un des principaux enjeux pour les centres de données est la gestion de leur consommation d’énergie, un défi qui s’intensifie avec l’usage croissant de l’IA.


Des recherches ont démontré que le refroidissement des puces de traitement énergivores à la température de l’azote liquide, soit environ 77K, permet de réduire la consommation d’énergie par un facteur de sept. Cependant, près de la moitié de cet avantage est perdu en frais de refroidissement. Néanmoins, avec les fluctuations des prix de l’énergie, une réduction potentielle de quatre fois suscite certainement beaucoup d’intérêt dans l’industrie.

SureCore a mis au point une technologie qui lui a permis de créer des solutions de mémoire pour des applications de calcul quantique pouvant fonctionner jusqu’à 4K. Cette technologie est également applicable pour une opération à 77K. Étant donné que les puces de serveur et les processeurs d’IA intègrent de grandes quantités de SRAM, la transition vers la mémoire cryogénique à faible consommation de SureCore pourrait aider les centres de données à fonctionner de manière plus froide en réduisant la dissipation de puissance de la SRAM, avec l’avantage supplémentaire de réduire considérablement la charge de refroidissement.

Paul Wells, PDG de sureCore, a expliqué : « Dans le cadre d’un projet financé par InnovateUK, nous avons travaillé en étroite collaboration avec notre partenaire Semiwise qui a développé des modèles SPICE de transistors cryogéniques. Ceux-ci nous ont permis de porter et d’ajuster notre technologie de mémoire à faible consommation pour fonctionner à des températures jusqu’à 4K. L’objectif n’était pas seulement de développer une mémoire pour le fonctionnement cryogénique, mais aussi d’exploiter nos techniques d’économie d’énergie afin de minimiser la charge thermique dans le cryostat. Pour un centre de données fonctionnant à 77K, des défis similaires s’appliquent et, en économisant jusqu’à 50% de la puissance de la mémoire, une réduction significative de la dissipation thermique est possible avec des effets d’entraînement pour le budget de puissance de refroidissement. »

Le professeur Asen Asenov, PDG de SemiWise, a ajouté : « La clé pour permettre avec succès la révolution de l’IA est la disponibilité d’un accès à des modèles SPICE de transistors cryogéniques précis. Cela permettra aux développeurs d’IP de créer des suites d’IP afin que les développeurs de SoC puissent créer la prochaine génération de puces de serveur d’IA. SemiWise a développé une technologie unique pour concevoir des modèles SPICE cryogéniques de force PDK basés sur un ensemble limité de mesures cryogéniques complétées par des simulations TCAD. »

SureCore a mis à profit son expertise en conception de mémoire à ultra-faible consommation pour développer une mémoire d’accès aléatoire statique (SRAM) intégrée. Cette SRAM, qui est un élément essentiel de tout sous-système numérique, peut fonctionner de 77K (-196°C) jusqu’à des températures proches du zéro absolu nécessaires pour les ordinateurs quantiques (QCs).

En outre, les bibliothèques de cellules standard et de cellules d’E/S ont été re-caractérisées pour fonctionner à des températures cryogéniques. Cela permet d’adopter facilement un flux de conception physique standard de RTL à GDSII. La gamme CryoMem de SureCore fait partie d’un projet dirigé par SureCore dans le cadre d’Innovate UK, avec des puces de test qui seront bientôt évaluées à des températures cryogéniques.

Wells a conclu : « Nous sommes très excité qu’un nouveau domaine d’application se soit ouvert pour nos technologies de mémoire à ultra-faible consommation. Les centres de données ont un problème de chaleur et nous pouvons potentiellement fournir une solution. »

sureCore | SemiWise Limited