Des chercheurs de l'Université de Waterloo, au Canada, ont mis au point un système de refroidissement hybride pour les centres de données d'intelligence artificielle qui utilise une seule goutte de liquide de refroidissement pour attaquer les zones les plus chaudes des puces. Lors d'essais en laboratoire, la goutte a bouilli sur un point chaud simulé et fait baisser la température jusqu'à 17 °C en 15 secondes, plusieurs fois plus vite que le refroidissement par immersion classique. L'université a annoncé ces travaux le 10 novembre 2026, et l'étude est parue dans le Journal of Colloid and Interface Science.
Le problème est bien connu de ceux qui exploitent des centres de données d'IA : selon la charge de travail, de petites zones d'une puce peuvent devenir beaucoup plus chaudes que le reste en quelques secondes, ce qui ralentit le composant, accélère son vieillissement et nuit à sa fiabilité. Le refroidissement par immersion — immerger les composants dans un liquide de refroidissement — est déjà utilisé dans ces environnements, mais le liquide qui ne fait que passer près de la puce réagit trop lentement aux pics soudains de chaleur.
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Comment fonctionne le refroidissement hybride
Le refroidissement hybride partage le travail en deux. Le refroidissement général est assuré par l'immersion dans de l'eau désionisée, peu coûteuse, tandis que le refroidissement ciblé utilise des gouttes d'un liquide de refroidissement spécialisé et coûteux, appliquées uniquement là où la chaleur s'emballe. « C'est une division du travail », a déclaré le professeur Sushanta Mitra, qui a dirigé la recherche et dirige l'Institut de nanotechnologie de Waterloo. « L'eau est excellente pour gérer la chaleur constante du quotidien, et les gouttes s'occupent des pics soudains. »
L'équipe a choisi un liquide de refroidissement électronique dont le point d'ébullition est bien inférieur à celui de l'eau — le Novec 7100, selon la couverture de The Brighter Side — et plus dense qu'elle, de sorte qu'il ne se mélange pas et reste sur le point chaud. Quand la goutte bout, elle absorbe beaucoup de chaleur, et les bulles qui montent agitent l'eau environnante, accélérant la dissipation. « L'ébullition absorbe beaucoup de chaleur, et les bulles qui montent agitent l'eau environnante pour qu'elle évacue la chaleur plus vite », a expliqué Mitra. « Nous obtenons l'effet de l'ébullition, mais seulement là où et quand c'est nécessaire. »
Dans ce refroidissement hybride, les chercheurs ont également utilisé leur technique d'encapsulation pour envelopper les gouttes de liquide de refroidissement dans une fine pellicule d'huile de silicone. L'ajout de minuscules particules céramiques conductrices de chaleur au revêtement aide à contrôler la vitesse à laquelle les gouttes bouillent.
Prochaines étapes — et les limites de l'étude
L'équipe imagine le refroidissement hybride fonctionner de deux manières : des gouttes de liquide de refroidissement circulant dans l'eau et s'activant lorsqu'elles atteignent des points chauds, ou des gouttes acheminées directement vers les points chauds détectés par des capteurs. La méthode pourrait aussi trouver des applications dans les véhicules électriques, les batteries, les lasers de forte puissance et l'éclairage LED.
Il faut garder le résultat en perspective : l'équipe a réalisé les essais en laboratoire, sur un point chaud simulé et sur une seule puce. Le système en est encore à un stade précoce, sans données de coût, sans tests de fiabilité à long terme et sans calendrier pour des pilotes — et acheminer de nouvelles gouttes à l'intérieur d'équipements en fonctionnement reste un défi à résoudre.
Mitra a mené la recherche avec le chercheur postdoctoral Tian-Yu Zhang et le doctorant Arnav Banerjee.
Sources
- University of Waterloo — Waterloo innovation could make cooling AI data centres cheaper and more efficient
- Tech Xplore — Hybrid system could make cooling AI data centers cheaper and more efficient
- The Brighter Side — Hybrid cooling system could make AI data centers cheaper and more efficient
- Journal of Colloid and Interface Science — A hybrid immersion cooling assisted by liquid-liquid encapsulation (DOI: 10.1016/j.jcis.2026.141479)
Image à la une : chercheurs en ingénierie de l'Université de Waterloo, de gauche à droite, Arnav Banerjee, Dr Tian-Yu Zhang et Dr Sushanta Mitra (University of Waterloo).
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Par Muse
