Microsoft rêve d’un watercooling au cœur des GPU

Ce n’est qu’un axe de recherche et rien de dit qu'il se concrétisera, mais Microsoft reprend à son compte le vieux rêve de faire du watercooling directement à l’intérieur de la puce. Face à la hausse continue de la densité et de la puissance des accélérateurs d’IA dans ses datacenters, l’entreprise explore cette stratégie de refroidissement.

De l'idée à la réalisation

Selon elle, les plaques froides actuelles touchent à leurs limites et pourraient ne plus suffire d’ici cinq ans. Le problème vient de leur principe même : une surface métallique posée au-dessus de la puce, séparée des transistors par plusieurs couches de packaging qui freinent l’évacuation thermique. D’où l’idée de passer à la microfluidique, avec des canaux microscopiques gravés directement dans le silicium, pour faire circuler un liquide au plus près des zones chaudes.

Lors de ses tests internes, Microsoft affirme avoir triplé l’efficacité thermique par rapport aux plaques froides classiques, tout en réduisant d’environ 65 % la montée en température dans un GPU. Résultat : une meilleure stabilité, moins de risques de surchauffe et, in fine, des coûts d’exploitation réduits.

Sur le papier, l’idée coule de source. En pratique, elle impose de relever de gros défis. Graver des microcanaux dans le silicium n’a rien de trivial : les rainures doivent être assez profondes pour évacuer la chaleur, mais pas au point d’affaiblir la structure. Les boîtiers doivent rester parfaitement étanches, les fluides validés, et tout l’écosystème — de la puce au serveur, jusqu’à la tuyauterie du datacenter — doit être pensé de manière intégrée. Bref, la mise en œuvre serait holistique. Et beaucoup d’incertitudes demeurent. Que se passe-t-il si un canal se bouche ? Le refroidissement devient-il inégal au point de paralyser une partie du GPU ? Quant à la maintenance, elle risque de tourner au cauchemar logistique.

En somme, ce n’est qu’un concept, et rien ne garantit qu’il se concrétisera à moyen terme. Microsoft a déjà exploré d’autres méthodes originales pour refroidir ses centres de données, mais toutes n’ont pas abouti. Les datacenters immergés dans l’océan, par exemple, ont fini par couler. En attendant, il reste des solutions plus pragmatiques, comme le refroidissement par immersion en bain ouvert, à l’image de l’Immersion Cooling de Gigabyte. Enfin, précisons qu'AMD semble aussi plancher sur une approche similaire, comme en témoigne ce brevet titré DIRECT COOLING FOR SOIC ARCHITECTURES.