وفقًا لشركة xFusion، فإن الجيل القادم من البنى التحتية للذكاء الاصطناعي سيواجه ثلاث قيود في وقت واحد: التبريد، والتغذية الكهربائية، والاتصال المتبادل. وقد أوضحت الشركة هذه التحديات خلال قمة OCP Global Summit 2026 في سان خوسيه، في مداخلة لآرثر وانغ، مدير إدارة المنتجات في xFusion.
وبحسب الأرقام المقدمة، كان استهلاك رف مسرعات الذكاء الاصطناعي حوالي 20 كيلوواط في عام 2023، مع تبديد حراري يبلغ حوالي 350 واط لكل شريحة. وفي عام 2025، تصل الرفوف إلى 120 كيلوواط وتتجاوز المعالجات 1000 واط. ويحمل الجيل المقرر تسليمه في 2026 الرفوف إلى 240 كيلوواط والشرائح إلى ما بعد 2000 واط. أما الجيل التالي، الذي يجري التحقق منه بالفعل لدى عدة شركات ضخمة لتقديم الخدمات السحابية، فيستهدف رفوفًا بقدرة ميغاواط تقريبًا، وشرائح تزيد عن 3000 واط، وكثافات تدفق حراري تتجاوز 200 واط/سم².
الجدار الحراري
لمثل هذه الكثافات، لم يعد التبريد بالهواء كافيًا، والحل الذي اختارته xFusion هو التبريد السائل المباشر باستخدام cold plates. تستخدم الشركة صفائح مركبة من الماس والنحاس، تتجاوز موصليتها الحرارية المكافئة 650 واط/م·كلفن، مقارنة بـ 385 إلى 400 واط/م·كلفن للنحاس النقي. وفقًا لـ xFusion، تتجاوز قدرة التبريد لشريحة واحدة 4000 واط، أي هامش يقارب 33% فوق جيل الـ 3000 واط.
تعرض xFusion أيضًا خمسة مواد لواجهة وتبديد حراري، كل منها مناسب لتوازن بين التكلفة والأداء، بما في ذلك وسائد من الغرافين (130 واط/م·كلفن) ومعدن سائل (30 واط/م·كلفن). وتطور الشركة أيضًا تبريدًا باستخدام نفاثات ثنائية الطور، تستغل تغير حالة المادة السائلة لتقليل معدل تدفق السائل المطلوب بشدة. وتعترف بأن الإحكام على نطاق واسع وإدارة الضغط لا يزالان يمثلان تحديات. بالنسبة للنشرات الحالية، فإن نظامها FusionPod for AI V8، وهو رف معياري 42U بقدرة تصل إلى 155 كيلوواط، يعمل بهندسة وحدات توزيع التبريد الموزعة، دون تعديل على الدوائر الثانوية.
الجدار الكهربائي
التبريد والتغذية الكهربائية لا ينفصلان، لأن كل واط يصل إلى الشريحة ينتهي به المطاف حرارة. مع التوزيع الحالي بجهد 54 فولت، تصبح شدة التيار هائلة: 185 أمبير لرف 10 كيلوواط، 18519 أمبير لرف 1 ميغاواط. تزداد الفقدان بسبب تأثير جول في قضبان النحاس مع مربع التيار، وتقدّر xFusion أنه عند 1 ميغاواط، يمكن أن تتجاوز هذه الفقدان 50 كيلوواط.
الحل يكمن في رفع الجهد إلى 800 فولت تيار مستمر. وفقًا للشركة، يقلل هذا التحول التيار بحوالي 15 مرة وفقدان I²R بحوالي 220 مرة، بينما يرتفع كفاءة النظام الإجمالية من 88% إلى أكثر من 90%. تطور xFusion لهذا الغرض وحدة تغذية كهربائية أولية، تسمى 800V HVDC Sidecar، مصممة لتكوينات تتراوح من 300 كيلوواط إلى 1.2 ميغاواط لكل رف، وتعتمد على أشباه موصلات ذات فجوة نطاق واسعة، ولا سيما MOSFET SiC وHEMT GaN.
جدار الاتصال المتبادل
الجدار الثالث يتعلق بالإشارات الكهربائية على النحاس بسرعة 224 جيجابت/ثانية لكل مسار، التي تقترب بالفعل من حدود سلامتها الإشارية. تشير الشركة إلى أنها نشرت تجاريًا لوحات خلفية متعامدة عالية الكثافة بسرعة 224G وتجري أبحاثًا أولية حول 448G. كما تبرز الشركة البصريات المدمجة مع العبوات، التي تضع محركات الفوتون بالقرب من سيليكون المبدلات. وهندستها Super Node، المبردة بالسائل، تدعم حتى 240 كيلوواط لكل رف، و128 وحدة معالجة موسعة لكل خزانة و256 وحدة معالجة موسعة على خزانتين.
بالنسبة لـ xFusion، فإن هذه القيود الثلاث تتحد: فالتغذية بجهد 800 فولت مقترنة بشبكة بصرية غير كافية ستترك وحدات معالجة الرسوميات في انتظار البيانات. ونقلاً عن آرثر وانغ، تلخص الشركة التحدي على النحو التالي: «في العصر الوكيلي، لا تكمن القدرة التنافسية في عدد الشرائح التي تمتلكها. بل في القيمة الاقتصادية الحقيقية التي يمكنك استخلاصها من كل واط وكل جول من الحرارة». تقدم xFusion هذه الفكرة كسلسلة قيمة، WATT → FLOPS → TOKEN → AGENT → VALUE، حيث تنتج كل مرحلة خسائر في التحويل.
