Volgens xFusion zal de volgende generatie infrastructuur voor kunstmatige intelligentie gelijktijdig drie beperkingen het hoofd moeten bieden: koeling, stroomvoorziening en interconnectie. Het bedrijf lichtte deze uitdagingen toe tijdens de OCP Global Summit 2026 in San Jose, in een presentatie van Arthur Wang, directeur productmanagement bij xFusion.
Volgens de gepresenteerde cijfers verbruikte een rack met acceleratoren in 2023 ongeveer 20 kW, met een warmteafgifte van ongeveer 350 W per chip. In 2025 bereiken racks 120 kW en overschrijden processoren 1.000 W. De generatie die in 2026 wordt geleverd, brengt racks op 240 kW en chips boven de 2.000 W. De volgende generatie, die al in validatie is bij verschillende hyperscalers, mikt op racks in de orde van een megawatt, chips van meer dan 3.000 W en thermische fluxdichtheden boven de 200 W/cm².
De thermische muur
Voor deze dichtheden volstaat luchtkoeling niet meer, en de door xFusion gekozen oplossing is directe vloeistofkoeling met koudeplaten, de cold plates. Het bedrijf gebruikt platen van diamant-kopercomposiet, waarvan de equivalente thermische geleidbaarheid meer dan 650 W/m·K bedraagt, tegenover 385 tot 400 W/m·K voor zuiver koper. Volgens xFusion overtreft het koelvermogen voor een enkele chip de 4.000 W, wat ongeveer 33% marge boven de generatie van 3.000 W is.
xFusion presenteert ook vijf materialen voor thermische interface en dissipatie, elk geschikt voor een afweging tussen kosten en prestaties, waaronder pads van grafeen (130 W/m·K) en een vloeibaar metaal (30 W/m·K). Het bedrijf ontwikkelt bovendien een tweefasen-straalkoeling, die gebruikmaakt van de faseovergang van de vloeistof om de benodigde vloeistofstroom sterk te verminderen. Het erkent dat grootschalige afdichting en drukregeling uitdagingen blijven. Voor de huidige implementaties werkt zijn FusionPod for AI V8, een modulair rack van 42U met een vermogen tot 155 kW, met een architectuur van gedistribueerde CDU’s, zonder aanpassingen aan de secundaire circuits.
De elektrische muur
Koeling en stroomvoorziening zijn onlosmakelijk verbonden, omdat elke watt die aan een chip wordt geleverd eindigt als warmte. Met een huidige distributie op 54 V wordt de stroomsterkte aanzienlijk: 185 A voor een rack van 10 kW, 18.519 A voor een rack van 1 MW. De verliezen door het Joule-effect in de koperen stroomrails nemen toe met het kwadraat van de stroom, en xFusion schat dat deze bij 1 MW meer dan 50 kW kunnen bedragen.
De oplossing ligt in een verhoging van de spanning naar 800 V gelijkstroom. Volgens het bedrijf vermindert deze overgang de stroom met ongeveer 15 keer en de I²R-verliezen met ongeveer 220 keer, terwijl het totale systeemrendement zou stijgen van 88% naar meer dan 90%. xFusion ontwikkelt hiervoor een prototype stroomvoorzieningsblok, de 800V HVDC Sidecar, ontworpen voor configuraties van 300 kW tot 1,2 MW per rack, en maakt gebruik van halfgeleiders met een grote bandkloof, met name SiC-MOSFETs en GaN-HEMTs.
De interconnectiemuur
De derde muur betreft elektrische signalen op koper bij 224 Gbit/s per kanaal, die al dicht bij hun integriteitslimieten zitten. Het bedrijf geeft aan commercieel hoogdichtheid orthogonale backplanes op 224G te hebben ingezet en vooronderzoek te doen naar 448G. Het benadrukt ook co-packaged optische modules, die de fotonische engines dicht bij de siliciumchips van de switches plaatsen. Zijn Super Node-architectuur, gekoeld door vloeistof, ondersteunt tot 240 kW per rack, 128 XPU’s per kast en 256 XPU’s over twee kasten.
Voor xFusion combineren deze drie beperkingen elkaar: een 800 V-voeding gecombineerd met een onvoldoende optisch netwerk zou GPU’s zonder data laten wachten. Citerend uit Arthur Wang vat het bedrijf de uitdaging als volgt samen: « In het agentische tijdperk draait concurrentievermogen niet om het aantal chips dat je bezit. Het draait om de werkelijke economische waarde die je uit elke watt en elke joule warmte kunt halen. » xFusion presenteert dit idee als een waardeketen, WATT → FLOPS → TOKEN → AGENT → VALUE, waarbij elke stap conversieverliezen met zich meebrengt.
