Costruzione Capannoni in Acciaio Villanova del Sillaro

Piccoli "Ventole-su-Chip" Potrebbero Raffreddare Grandi Data Center

Nei data center, i trasmettitori ottici plug-in convertono i bit elettronici in fotoni, li lanciano attraverso la stanza e poi li trasformano nuovamente in segnali elettronici, diventando un cardine tecnologico per controllare la valanga di dati utilizzati nell’Intelligenza Artificiale. Ma la tecnologia consuma parecchia energia. In un data center contenente 400.000 GPU, Nvidia stima che i trasmettitori ottici brucino 40 megawatt. Al momento, l’unico modo per gestire tutto quel calore è sperare di poter collegare termicamente questi trasmettitori al case del sistema di switch e raffreddarlo. Non è una grande soluzione, dice Thomas Tarter, ingegnere termico principale presso la startup xMEMs Labs, ma poiché questi trasmettitori sono delle dimensioni di una chiavetta USB troppo grande, non c’è modo di inserire una ventola di raffreddamento convenzionale in ognuno.

Ora, xMEMs afferma di aver adattato la sua imminente microventola ultrasonica a microelettromeccanica (MEMS) “ventola-su-chip” per adattarsi all’interno di un trasmettitore ottico plug-in in modo da far passare l’aria attraverso e raffreddare la parte digitale principale del trasmettitore, il processore di segnali digitali (DSP). Mantenere fresco il DSP è fondamentale per la sua longevità, dice Tarter. Con un costo di oltre 2.000 dollari per trasmettitore, ottenere un anno o due in più da un trasmettitore vale sicuramente la pena. Il raffreddamento dovrebbe anche migliorare l’integrità dei segnali dei trasmettitori. I collegamenti non affidabili sono responsabili dell’allungamento delle già lunghe esecuzioni di addestramento per i nuovi modelli di linguaggio di grandi dimensioni.

La Tecnologia di Raffreddamento di xMEMS Trova una Nuova Casa

La tecnologia di raffreddamento a chip xMEMS, che è stata presentata ad agosto 2024, si basa sul precedente prodotto dell’azienda, gli altoparlanti microelettromeccanici a stato solido per auricolari. Utilizza materiali piezoelettrici che possono cambiare forma a frequenze ultrasoniche per pompare 39 centimetri cubi d’aria al secondo attraverso un chip alto circa un millimetro e largo meno di un centimetro per lato.

Gli smartphone, che sono troppo sottili per contenere una ventola, sono state le prime applicazioni ovvie per il raffreddamento MEMS, ma sembrava fuori portata per la tecnologia MEMS raffreddare i sistemi AI su larga scala dei data center in rapida crescita, poiché non può neanche avvicinarsi ai sistemi di raffreddamento a liquido che rimuovono migliaia di watt di calore dai server GPU.

“Siamo stati piacevolmente sorpresi dall’approccio dei clienti dei data center”, dice Mike Housholder, vice presidente del marketing di xMEMS. “Eravamo concentrati sul basso consumo energetico. Quindi non pensavamo di avere un successo garantito.”

I trasmettitori ottici plug-in si sono rivelati una tecnologia dei data center perfettamente adatta alla ventola-su-chip. Oggi, il calore proveniente dal DSP, dall’IC di fotonica e dai laser di un trasmettitore è termicamente accoppiato ai computer switch di rete a cui sono collegati. (Di solito si trovano nella parte superiore di un rack di computer.) Poi l’aria che scorre sopra le alette incorporate nel frontale dello switch rimuove il calore.

In collaborazione con partner non nominati, xMEMS ha iniziato a esplorare come far passare l’aria attraverso il trasmettitore. Queste parti consumano 18 watt o più. Ma posizionando il chip MEMS dell’azienda all’interno di un canale di flusso d’aria termicamente connesso ai chip del trasmettitore ma fisicamente isolato da essi, l’azienda prevede di poter abbassare la temperatura del DSP di più del 15 percento.

xMEMS ha realizzato prototipi di chip MEMS presso la struttura di nanofabbricazione di Stanford, ma avrà il suo primo silicio di produzione da TSMC a giugno, dice Housholder. L’azienda prevede di essere in piena produzione nel primo trimestre del 2026. “Ciò si allinea bene con i nostri primi clienti”, dice.

Le spedizioni di trasmettitori stanno crescendo rapidamente, secondo Dell’Oro Group. L’analista di mercato prevede che le spedizioni di parti da 800 gigabit al secondo e 1,6 terabit al secondo cresceranno di oltre il 35 percento all’anno fino al 2028. Altre innovazioni nelle comunicazioni ottiche che potrebbero influenzare calore e potenza sono in arrivo. A marzo, Broadcom ha presentato un nuovo DSP che potrebbe portare a una riduzione della potenza di oltre il 20 percento per i trasmettitori da 1,6 Tbps, dovuta in parte all’uso di un processo di produzione di chip più avanzato. Quest’ultima azienda e Nvidia, separatamente, hanno sviluppato switch di rete che eliminano del tutto i trasmettitori plug-in. Queste nuove “ottiche co-pacchettizzate” effettuano la conversione ottica/elettronica su silicio all’interno del package del chip switch.

Tuttavia, Tarter, che lavora sul raffreddamento dei chip dagli anni ’80, prevede che ci saranno più applicazioni sia all’interno che all’esterno del data center per il chip MEMS a venire. “Stiamo imparando molto sulle applicazioni”, dice. “Ho pensato a 20 o 30 applicazioni di base per esso, e spero che ispiri i progettisti a dire ‘Oh, ecco come posso usare questo nel mio sistema’.”

Dal 26 al 28 settembre 2024, Milano ospiterà il XXIX Congresso CTA (Collegio dei Tecnici dell’Acciaio), evento di riferimento per il settore delle costruzioni in acciaio.

L’evento, che si terrà presso il Centro Congressi Fondazione Cariplo e il Campus Leonardo del Politecnico di Milano, vedrà la partecipazione di esperti di livello nazionale e internazionale, offrendo una panoramica sulle sfide legate alla progettazione architettonica e strutturale in acciaio, con particolare attenzione alla sicurezza, alla sostenibilità e alla digitalizzazione.

Progettazione e Innovazione delle Strutture Metalliche

Focus del Congresso CTA: Innovazione e Ricerca

Il Congresso, promosso dal Collegio dei Tecnici dell’Acciaio, associazione culturale che riunisce università, professionisti, società di ingegneria e industrie del settore, rappresenta un’occasione unica per discutere i progressi teorici e pratici della progettazione in acciaio. L’evento ha una lunga tradizione, essendo organizzato con cadenza biennale da oltre 50 anni, ed è considerato il principale appuntamento italiano interamente dedicato al mondo delle strutture metalliche.

Durante i tre giorni del Congresso, si alterneranno sessioni plenarie e parallele, con relazioni su temi di attualità riguardanti le costruzioni in acciaio. Il programma, articolato in modo da favorire lo scambio di idee tra i partecipanti, include momenti di formazione, aggiornamento tecnico e premiazioni.

Sabato 28 Settembre 2024 (Campus Leonardo – Politecnico di Milano)

La mattina di sabato sarà dedicata a due corsi di formazione professionale, utili per aggiornare le competenze di ingegneri e architetti:

• Corso A: “Architettura sostenibile e acciaio”, con focus sulle sfide ecologiche nella progettazione di strutture metalliche.
• Corso B: “L’uso consapevole dei programmi di calcolo nella pratica quotidiana”, un corso pratico che si svolgerà anche in modalità webinar tramite Microsoft Teams.

Le Nuove Sfide del Settore: Sicurezza, Sostenibilità e Digitalizzazione

Il Congresso CTA si concentrerà su tre temi chiave che stanno trasformando il settore delle costruzioni metalliche:

1. Sicurezza: La progettazione in acciaio richiede un’attenzione rigorosa alle norme di sicurezza. Con l’aumento delle prestazioni richieste dalle strutture moderne, garantire la stabilità e la resistenza dei materiali diventa cruciale.
2. Sostenibilità: L’uso dell’acciaio nelle costruzioni presenta vantaggi significativi in termini di impatto ambientale. Essendo un materiale riciclabile, l’acciaio contribuisce alla riduzione delle emissioni di carbonio, in linea con gli obiettivi di sostenibilità delle nuove costruzioni.
3. Digitalizzazione: La digitalizzazione sta cambiando il volto della progettazione e della realizzazione delle opere in acciaio. Grazie all’uso di software avanzati, come i sistemi BIM (Building Information Modeling), è possibile migliorare l’efficienza progettuale e ridurre gli errori.

Il Collegio dei Tecnici dell’Acciaio (CTA)

Il CTA è una realtà consolidata che rappresenta l’eccellenza nel settore delle costruzioni metalliche in Italia. Fondata oltre 50 anni fa, l’associazione promuove la collaborazione tra università, professionisti e imprese del settore, incentivando la diffusione delle più avanzate tecniche di progettazione e realizzazione di opere in acciaio. Attraverso il Congresso biennale, il CTA crea uno spazio di dialogo per discutere delle ultime ricerche, delle nuove normative e delle applicazioni innovative nel campo delle strutture metalliche.

Fonti

• Ingenio
• Steelproject

In allegato il programma dell’evento https://www.ingenio-web.it/files/programma-convegno-cta-2024.pdf

Esistono molte tecniche tradizionali, semi-dimenticate, artigianali o scientificamente poco diffuse (alcune apparentemente “segrete”, altre solo trascurate) che hanno dimostrato — o stanno dimostrando — una reale efficacia nel migliorare le caratteristiche meccaniche, chimiche o strutturali dei materiali da costruzione o lavorazione. Ecco una panoramica sintetica, organizzata per categoria e materiale, che speriamo di approfondire in articoli dedicati.

🔍 1. Tecniche tradizionali poco note ma efficaci

🧱 Per malte, intonaci e calcestruzzi

🔩 2. Tecniche metallurgiche alternative o storiche

🛡️ Per acciai, bronzi e leghe

🪵 3. Tecniche su materiali naturali (terra cruda, legno, fibre)

🧪 4. Tecniche emergenti o sperimentali moderne (poco note ma affidabili)

📌 Tecniche “quasi segrete” non ancora pubblicamente diffuse ma testate (aneddotiche o da laboratori indipendenti)

📊 TABELLA SINTETICA – MARGINI DI MIGLIORAMENTO (%) PER TECNICHE ALTERNATIVE E VIBRO-ACUSTICHE

📌 Legenda proprietà

• Resistenza a compressione: Capacità di resistere a forze di schiacciamento (N/mm²)
• Resistenza a trazione/flessione: Capacità di resistere a forze di allungamento o piega
• Aderenza/Coesione: Capacità di legarsi tra superfici o internamente
• Fatica: Resistenza a cicli ripetuti di carico
• Impermeabilità: Riduzione dell’assorbimento d’acqua o permeabilità capillare
• Elasticità/Duttilità: Capacità di deformarsi senza rompersi

🎯 ESEMPI PRATICI DI INTERPRETAZIONE

• Una malta trattata acusticamente può passare da 3.5 MPa a 6.0 MPa in compressione (+70%)
• Un acciaio trattato acusticamente può aumentare la resistenza a fatica da 160 MPa a circa 200 MPa
• Un composto di terra cruda e sterco/fibre può raddoppiare la coesione rispetto alla terra sola (+100%)

Uno dei settori in cui l’Italia sta facendo progressi significativi è il riciclo delle terre rare dai Raee (Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche). Le terre rare sono elementi chimici cruciali per la produzione di tecnologie moderne, ma la loro estrazione è dannosa per l’ambiente. Riciclarle dai Raee non solo riduce l’impatto ambientale, ma permette anche di recuperare preziosi materiali.

Un altro esempio di sostenibilità ambientale in Italia è la produzione di biometano dagli scarti delle olive. Questo biocarburante, ottenuto attraverso la digestione anaerobica dei residui delle olive, è una fonte energetica rinnovabile e a basso impatto ambientale. L’Italia è uno dei leader europei nella produzione di biometano, contribuendo così alla riduzione delle emissioni di gas serra e alla transizione verso un’economia più verde.

Per continuare su questa strada, è fondamentale investire in tecnologie e infrastrutture sostenibili, promuovere la ricerca e l’innovazione nel settore ambientale e sensibilizzare la popolazione sull’importanza della sostenibilità. Solo attraverso un impegno concreto e collettivo sarà possibile raggiungere gli obiettivi di sviluppo sostenibile e garantire un futuro migliore per le generazioni future.

Data center: la lotta globale tra Usa e Cina

I data center sono infrastrutture fondamentali per l’elaborazione, lo storage e la gestione di dati in tutto il mondo. Secondo S&P Global Market Intelligence, entro la fine del 2024 gli Stati Uniti saranno in testa con 3.445 data center. Tuttavia, la Cina non è da meno, con ben 1.810 strutture nel suo territorio.

La competizione tra Stati Uniti e Cina nel settore dei data center è parte di una più ampia lotta globale per il dominio tecnologico e digitale. Entrambi i paesi stanno investendo ingenti risorse per sviluppare infrastrutture di data center all’avanguardia, in grado di supportare la crescente domanda di servizi digitali e cloud computing.

Le differenze tra i data center statunitensi e cinesi riguardano anche la normativa e la sicurezza. Mentre negli Stati Uniti si pone maggiore enfasi sulla protezione dei dati personali e la conformità normativa, in Cina il controllo governativo sui data center è più stretto, con requisiti specifici per la gestione e la sicurezza dei dati.

Inoltre, la posizione geografica dei data center gioca un ruolo importante nella distribuzione efficiente dei servizi digitali. Gli Stati Uniti, con la loro vasta estensione territoriale, possono contare su una rete capillare di data center distribuiti in tutto il paese. D’altra parte, la Cina, con la sua popolazione numerosa e densamente concentrata nelle aree urbane, ha data center strategici posizionati in punti chiave per garantire una copertura efficiente.

In conclusione, la competizione tra Stati Uniti e Cina nel settore dei data center rappresenta un aspetto cruciale della corsa alla leadership tecnologica globale, con implicazioni significative per l’economia digitale e la sicurezza informatica a livello mondiale.