Kā tikt galā ar pieaugošo pieprasījumu pēc dzesēšanas tehnoloģijas AI serveros
Pašlaik siltuma izkliedes modulis galvenokārt sastāv no aktīvās un pasīvās hibrīda siltuma izkliedes tehnoloģijas, kas satur termiskās caurules. Siltuma caurules siltuma izkliedes modulis ir izstrādāts un apvienots ar tādiem komponentiem kā gaisa izkliedētāji, siltuma izlietnes un termiskās caurules, kas var nodrošināt vienmērīgu temperatūras siltuma izkliedes darbības vidi iekšējiem elektroniskajiem komponentiem, padarot elektronisko iekārtu darbību stabilāku. Ņemot vērā daudzfunkcionālo un vieglo termināļa elektronisko izstrādājumu tendenci, termisko moduļu rūpnīca ir pievērsusies siltuma risinājumu projektēšanai, galvenokārt pamatojoties uz tvaika kameru un siltuma cauruli.
Radiatora modulis ir sadalīts divos veidos: "gaisa dzesēšanas radiators" un "šķidruma dzesēšanas radiators". Tostarp gaisa dzesēšanas risinājums ir gaisa izmantošana kā barotne, izmantojot starpposma materiālus, piemēram, siltuma saskarnes materiālus, tvaika kameru (VC) vai siltuma caurules, un to izkliedē konvekcija starp siltuma izlietni vai ventilatoru un gaisu. "Šķidruma dzesēšana galvenokārt tiek panākta, izmantojot konvekciju ar šķidrumu, tādējādi atdzesējot mikroshēmu, tomēr, palielinoties siltuma ražošanai un mikroshēmas tilpumam, palielinās mikroshēmas siltuma projektētais enerģijas patēriņš (TDP) un tiek izmantota gaisa dzesēšana. siltuma izkliede pakāpeniski kļūst nepietiekama.
Attīstoties lietiskajam internetam, malai skaitļošanai un 5G lietojumprogrammām, datu AI ir virzījis globālo skaitļošanas jaudu straujas izaugsmes periodā. Saskaņā ar pētījumu firmas TrendForce datiem ar GPGPU (General Purpose GPU) aprīkoto AI serveru piegādes apjoms 2022. gadā bija aptuveni 1%. Tomēr 2023. gadā, pateicoties ChatGPT lietojumprogrammām, sagaidāms, ka AI serveru sūtījumu apjoms pieaugs. par 38,4%, un kopējais AI serveru piegādes saliktā gada pieauguma temps no 2022. līdz 2026. gadam sasniegs 29%.
Nākamās paaudzes radiatoru moduļu projektēšanai ir divi galvenie virzieni. Viens no tiem ir modernizēt esošos siltuma izkliedes moduļus ar 3D tvaika kameru (3DVC), bet otrs ir ieviest šķidruma dzesēšanas sistēmu, izmantojot šķidrumu kā konvektīvo vidi, lai uzlabotu siltuma efektivitāti. Tāpēc 2023. gadā ievērojami palielināsies šķidruma dzesēšanas testa gadījumu skaits, bet 3DVC ir tikai pārejas risinājums. Tiek lēsts, ka no 2024. līdz 2025. gadam mēs ieiesim paralēlās gāzes dzesēšanas un šķidruma dzesēšanas laikmetā.
Līdz ar ChatGPT pieaugumu ģeneratīvais mākslīgais intelekts ir palielinājis serveru piegādi, kā arī prasības radiatoru moduļu specifikāciju jaunināšanai, virzot tos uz šķidruma dzesēšanas risinājumiem, lai tie atbilstu stingrām serveru prasībām attiecībā uz siltuma izkliedi un stabilitāti. Pašlaik nozarē galvenokārt tiek izmantota vienfāzes iegremdēšanas dzesēšanas tehnoloģija šķidruma dzesēšanā, lai atrisinātu augsta blīvuma apkures serveru vai to daļu siltuma izkliedes problēmu, taču joprojām pastāv 600 W augšējā robeža, jo ChatGPT vai augstākas pakāpes serveriem ir nepieciešams siltuma izkliedes jauda vairāk nekā 700 W, lai tiktu galā.
Pamatojoties uz to, ka dzesēšanas sistēma veido aptuveni 33% no kopējā enerģijas patēriņa datu centrā, kopējā elektroenerģijas patēriņa samazināšana un elektroenerģijas patēriņa efektivitātes samazināšana ietver dzesēšanas sistēmas, informācijas aprīkojuma pilnveidošanu un atjaunojamās enerģijas izmantošanu. Ūdenim ir četras reizes lielāka siltuma jauda nekā gaisam. Tāpēc, ieviešot šķidruma dzesēšanas dzesēšanas sistēmu, šķidruma dzesēšanas plāksnei ir nepieciešams tikai 1U vietas. Saskaņā ar NVIDIA testēšanu, lai sasniegtu tādu pašu skaitļošanas jaudu, šķidruma dzesēšanai nepieciešamo skapju skaitu var samazināt par 66% Enerģijas patēriņu var samazināt par 28%, PUE var samazināt no 1,6 līdz 1,15 un uzlabot skaitļošanas efektivitāti. .
Ātra skaitļošana nodrošina nepārtrauktu TDP uzlabošanos, un AI serveriem ir augstākas prasības siltuma izkliedēšanai. Tradicionālā siltuma cauruļu dzesēšana tuvojas savai robežai, un ir neizbēgami ieviest ar šķidrumu dzesējamus termiskos risinājumus.
