Microsoft、AIチップ冷却新技術で性能向上と省エネ両立へ

Microsoftは2025年9月25日、AIチップの性能向上とデータセンターの省エネ化を両立する新冷却技術「マイクロフルイディクス」の研究成果を発表しました。この技術は、チップの裏面に直接微細な溝を彫り、冷却液を流すことで発熱を効率的に抑えます。実験では従来の冷却方式より最大3倍高い熱除去性能を示しており、次世代AIチップの開発や持続可能性向上に繋がると期待されています。

新技術の核心は、チップの裏面に髪の毛ほどの幅の溝を直接形成し、そこに冷却液を循環させる点にあります。同社はAIを活用して最も効率的な冷却経路を設計しました。熱源である半導体に冷却液が直接触れるため、熱を素早く奪うことが可能です。これにより、GPUの最大温度上昇を65%削減できたと報告しています。なぜこれほど効率的なのでしょうか。

従来の主流であるコールドプレート方式では、チップと冷却液の間に熱伝導を妨げる層が存在しました。マイクロフルイディクスではこの中間層をなくすことで、熱伝達の効率を飛躍的に高めました。その結果、冷却液を過度に冷やす必要がなくなり、冷却システム全体の消費電力削減に貢献します。これはデータセンターの運用コストに直結する利点です。

この高い冷却性能は、チップの処理能力を意図的に高める「オーバークロック」をより安全に行うことを可能にします。これにより、サーバーはピーク時の需要にも柔軟に対応でき、結果的にデータセンター全体のサーバー台数を削減できる可能性があります。設備投資の抑制や省スペース化にも繋がるでしょう。

さらに、この技術はこれまで発熱が大きな障壁となっていた3Dチップアーキテクチャの実現にも道を開きます。半導体を立体的に積層できれば、処理能力は飛躍的に向上します。マイクロフルイディクスは、ムーアの法則の先を行く次世代AIチップ開発を加速させる鍵となるかもしれません。

ただし、この技術はまだ研究開発段階であり、製造プロセスへの統合やサプライチェーンの構築といった実用化への課題は残っています。Microsoftは具体的な導入時期を示していませんが、業界全体の持続可能な発展に貢献する技術として、今後の動向が注目されます。