未來 GPU 的發(fā)展方向，居然和鉆石有關(guān)系？

近日，一家名為 Akash Systems 的公司已與美國商務(wù)部簽署了一份初步備忘錄，通過《CHIPS 法案》獲得 1820 萬美元的直接資金以及 5000 萬美元的聯(lián)邦和州稅收減免。

這家公司提出了一項「用鉆石冷卻 GPU」的技術(shù)，不僅可以大幅提升服務(wù)器的工作效率，也可以給宇宙空間的衛(wèi)星實現(xiàn)加速。

據(jù)稱金剛石的導(dǎo)熱性是銅的五倍，非常適合電子設(shè)備散熱。因此如果使用合成金剛石作為芯片基板，利用材料的導(dǎo)熱性更有效地將熱量從處理器中帶走。

鉆石并不導(dǎo)電，因此這種技術(shù)被認(rèn)為是一種「兩全其美」的方案，使用該材料的設(shè)備既能夠以傳統(tǒng)方式運(yùn)行，又具有更高的熱效率 —— 使芯片能夠在比目前允許更低溫度的情況下跑到更大的功率。

Akash 并未詳細(xì)說明其金剛石冷卻技術(shù)的具體工作原理，但表示已將人造金剛石與氮化鎵等導(dǎo)電材料融合，以將其用作半導(dǎo)體產(chǎn)品的一部分。該公司的方式是從芯片供應(yīng)商處購買 GPU，然后將其安裝在自己的金剛石 GaN PCB 上。

從長遠(yuǎn)來看，該公司可以生產(chǎn)自己的人造金剛石晶圓，供英偉達(dá)和高通等制造商用于芯片制造。

雖然這種鉆石冷卻技術(shù)的具體工作原理仍處于保密狀態(tài)，但在該公司發(fā)布的視頻中，仍然有一些簡要的解釋。

它的效率有多高？Akash 表示，他們的技術(shù)可以將 GPU 的熱點溫度降低 10 到 20 攝氏度，風(fēng)扇速度可能降低了 50%，超頻能力提高了 25%，服務(wù)器壽命可能延長了一倍，從而為數(shù)據(jù)中心節(jié)省「數(shù)百萬美元的冷卻成本」，同時防止熱節(jié)流。

同時，溫度降低高達(dá) 60%，能耗降低 40%，這些指標(biāo)相當(dāng)令人驚訝。相關(guān)的技術(shù)肯定已經(jīng)通過了《CHIPS 法案》官員的審查。

另外，Akash 致力于利用其鉆石冷卻衛(wèi)星無線電徹底改變衛(wèi)星通信。為此，該公司研究了用于衛(wèi)星無線電和功率放大器的 GaN-on-Diamond 技術(shù)，以部署在衛(wèi)星中，并帶來諸多增益，具體如下：

• 數(shù)據(jù)速率提升 5 到 10 倍：增強(qiáng)衛(wèi)星操作的通信速度；
• 提高可靠性：在具有挑戰(zhàn)性的太空條件下保持穩(wěn)健的性能；
• 尺寸減小 50% ：降低成本并提高部署靈活性。

該公司聲稱，這些進(jìn)步有助于改善全球連通性并支持關(guān)鍵的太空任務(wù)。

對此，印度太空科技初創(chuàng)公司 Pixxel 聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CEO Awais Ahmed 表示，將 Akash 的 GaN-on-Diamond 無線電集成到自家衛(wèi)星中是一次變革。金剛石冷卻技術(shù)可以確保出色的熱管理，使有效載荷即使在惡劣的太空條件下也能以最佳表現(xiàn)運(yùn)行。這一進(jìn)步將能夠以前所未有的效率提供高分辨率高光譜圖像。

我們知道，如今由于制程問題，即使是在消費(fèi)端，CPU、GPU 的性能升級往往需要依靠功率的提升。由此衍生出的積熱問題讓很多芯片在實際使用時跑不到理論值。鉆石冷卻的方法似乎是一個有前途的解決方案，未來我們的電腦中，難道會出現(xiàn)人造鉆石？