Dùng tản nhiệt do AI thiết kế, "vọc thủ" ép xung Intel Core i9-14900K lên 7,5 GHz

Những người đam mê lĩnh vực ép xung CPU thường không quan tâm đến khả năng sử dụng thực tế. Điều hấp dẫn họ chỉ là khả năng khai thác đến tận cùng năng lực xử lý của một CPU mà thôi và hơn ai hết, họ chính là những người muốn làm được điều đó bằng bất cứ giá nào.

Mới đây trong một dự án táo bạo, một nhóm nghiên cứu đã quyết định xác định xem liệu AI tạo sinh cao cấp và công nghệ in 3D có thể giúp gia tăng hiệu năng cho các bộ xử lý hiện đại hay không. Vẫn dùng nguyên liệu chính là Ni-tơ lỏng, nhưng lần này, nhóm nghiên cứu sẽ để AI thiết kế một bình chứa theo phong cách mới để xem hiệu quả có gì khác biệt.

Dự án quy tụ các chuyên gia hàng đầu từ nhiều lĩnh vực: Skatterbencher - nhà ép xung nổi tiếng; Diabatix - công ty chuyên về AI tạo sinh cho các giải pháp nhiệt; 3D Systems - chuyên gia sản xuất đắp dần; và ElmorLabs - nhà cung cấp thiết bị ép xung.

Nhóm lấy bình chứa Volcano LN2 của ElmorLabs làm thiết bị tham chiếu, sau đó giao nhiệm vụ cho AI ColdStream Next AI của Diabatix tạo sinh một thiết kế mới cải thiện hơn so với thiết kế hiện tại. Hãng 3D Systems sau đó sẽ sử dụng thiết kế để in 3D một nguyên mẫu bình chữa mới sử dụng bột đồng không oxy. Trong khi chưa rõ khả năng tản nhiệt của thiết kế mới, nhóm nghiên cứu đã sốc vì chi phí của cách làm này – 10.000 USD cho một bình tản nhiệt chất lỏng. Trong khi đó chi phí của Volcano LN2 chỉ khoảng 260 USD.

Thiết kế AI/in 3D cho thấy triển vọng trong các thử nghiệm ban đầu, tập trung vào ba chỉ số chính: thời gian làm mát từ nhiệt độ phòng xuống -194°C, thời gian làm nóng từ -194°C lên 20°C dưới tải 1250W, và nhiệt độ thấp nhất đạt được khi sử dụng 500ml nitơ lỏng.

Thiết kế mới vượt trội so với Volcano về tốc độ làm mát, hạ nhiệt từ 28°C xuống -194°C trong chưa đầy một phút, trong khi Volcano mất 3 phút. Hiệu suất làm nóng cũng tốt hơn, với bình AI nóng lên nhanh hơn 30%. Về hiệu quả sử dụng, thiết kế AI cũng chiếm ưu thế - với 500ml LN2, nó đạt -133°C, trong khi Volcano chỉ đạt -100°C.

Chưa hài lòng với kết quả này, nhóm nghiên cứu thử nghiệm nó ngay trên CPU Intel Core i9-14900 KF Raptor Lake. Đầu tiên họ tiến hành benchmark bằng Cinebench 2024 để xem xung nhịp tối đa của CPU này có thể đạt mức bao nhiêu. Cả 2 bộ tản nhiệt chất lỏng này đều giúp đẩy xung nhịp của CPU lên mức 7,4 GHz mà không gặp trở ngại nào.

Trong bài kiểm tra thứ hai, họ kiểm tra chênh lệch nhiệt độ CPU giữa tản nhiệt và đế bình làm mát để đánh giá khả năng truyền nhiệt thực tế. Ngoài ra còn có một bài kiểm tra khắc nghiệt, đẩy công suất lên trên 600W qua chip trong vài phút.

Mặc dù bình chứa AI có phần nhỉnh hơn, nhưng lợi ích thu được tương đối khiêm tốn so với kết quả thử nghiệm lý thuyết. Chênh lệch nhiệt độ giữa tản nhiệt CPU và đế bình chứa trên mẫu in 3D nhỏ hơn, nhưng không quá đáng kể. Ngay cả mức tăng hiệu suất trong Cinebench cũng khá khiêm tốn.

Sau khi phân tích số liệu, nhóm nghiên cứu kết luận rằng mặc dù ấn tượng về mặt kỹ thuật, thiết kế AI/in 3D hiện tại chưa thực sự hiệu quả về mặt chi phí/lợi ích cho các kịch bản ép xung vừa phải, đặc biệt với mức giá 10.000 USD. Mặc dù vậy, thử nghiệm này cũng cho thấy tiềm năng của AI tạo sinh khi ứng dụng vào nhiều hoạt động khác nhau chứ không chỉ tạo ra các hình vẽ kỳ dị cùng những bài luận văn gian lận.