Termosifona siltuma izkliedes tehnoloģija GPU
vvvTā kā padziļināta apmācība, simulācija, BIM projektēšana un AEC nozares lietojumprogrammas dažādās nozarēs, saskaņā ar AI tehnoloģijas virtuālo GPU tehnoloģiju svētību, ir nepieciešama jaudīga GPU skaitļošanas jaudas analīze. Gan GPU serveri, gan GPU darbstacijas mēdz būt miniaturizētas, modularizētas un ļoti integrētas. Siltuma plūsmas blīvums bieži 7-10 reizes pārsniedz tradicionālo GPU servera iekārtu ar gaisa dzesēšanu. Pateicoties centralizētai moduļu uzstādīšanai, ir liels skaits NVIDIA GPU grafisko karšu ar lielu siltuma daudzumu, tāpēc siltuma izkliedes problēma ir ļoti pamanāma. Agrāk plaši izmantotā siltuma izkliedes projektēšanas tehnoloģija vairs neatbilst jaunu sistēmu prasībām. Tradicionālos GPU serverus ar ūdens dzesēšanu vai šķidrumu dzesēšanas GPU serverus nevar atdalīt no fanu atbalsta. Šodien mēs analizēsim termosifona siltuma izkliedes tehnoloģiju.
Pašlaik tirgū pieejamā termosifona siltuma izkliedes tehnoloģija galvenokārt izmanto kolonnu vai plākšņu radiatoru kā korpusu, radiatora apakšā tiek ievietota siltumnesēja caurule, apvalkā tiek ievadīts darba šķidrums un tiek izveidota vakuuma vide. . Šī ir normālas temperatūras gravitācijas siltuma caurule. Darba process ir šāds: radiatora apakšā apkures sistēma caur siltumnesēja cauruli uzsilda korpusā esošo darba šķidrumu. Darba temperatūras diapazonā darba šķidrums vārās, un tvaiki paceļas uz radiatora augšējo daļu, lai kondensētu un atbrīvotu siltumu, un kondensāts plūst gar radiatora iekšējo sienu. Attece uz sildīšanas sekciju tiek uzkarsēta un atkal iztvaicēta, un siltums tiek pārnests no siltuma avota uz siltuma izlietni, nepārtraukti mainot darba šķidruma cikla fāzes, lai sasniegtu sildīšanas un sildīšanas mērķi.
Termosifona siltuma izkliedes pielietojums GPU darbstacijās:
Kā katra CPU dzesētāja paaudze soli pa solim virzās līdz mūsdienu teorētiskās veiktspējas robežai. No primitīvākās alumīnija siltuma izlietnes līdz mūsdienām tā ir laba izvēle. Jūs domājat, ka, tā kā dažas mazas spuras ir tik vienkārši lietojamas, vai labāk ir izmantot lielākas un lielākas spuras? Tomēr rezultāts nav tāds. Jo tālāk spuras atrodas no siltuma avota, jo zemāka ir spuru temperatūra. Kad temperatūra pazeminās līdz apkārtējā gaisa temperatūrai, neatkarīgi no tā, cik ilgi tiek izgatavotas spuras, siltuma pārnese neturpinās palielināties.
Kad mūsdienu GPU skaitļošanas jaudas patēriņš sasniedz diapazonu no 75 līdz 350 vatiem vai pat vairāk, siltuma projektēšanas inženieri vēršas, lai izstrādātu jaunas siltuma izkliedes metodes. Siltuma caurule pati par sevi nepalielina radiatora siltuma izkliedes spēju. Tās funkcija ir vienlaikus izmantot siltuma vadīšanu un siltuma konvekciju, lai sasniegtu siltuma pārneses efektivitāti, kas ir daudz augstāka nekā pašam metālam.
Jau 1937. gadā parādījās termosifona tehnoloģija. Normālas darbības laikā šķidrums siltuma caurules iekšpusē uzvārās, un tvaiks caur tvaika kameru nonāktu kondensācijas galā, un pēc tam tvaiks atgrieztos šķidrumā un pēc tam caur caurules serdi atgrieztos siltuma avotā. Caurules kodols parasti atrodas saķepinātajā metālā. Tomēr, ja siltuma caurule absorbē pārāk daudz siltuma, notiks "siltuma caurules izžūšanas" parādība. Šķidrums ne tikai kļūst par tvaiku tvaika kamerā, bet arī kļūst par tvaiku caurules kodolā, kas neļauj tam atgriezties šķidrumā, lai atgrieztos siltuma avotā, kas ievērojami palielina siltuma caurules termisko pretestību.
Tagad mūsu galvenais akcents ir termosifons. Termosifona siltuma izkliede nav līdzīga siltuma caurulei, kurā izmanto caurules serdi, lai šķidrumu atgrieztu iztvaicēšanas galā, bet tiek izmantota tikai gravitācija kopā ar dažiem ģeniāliem dizainiem, lai izveidotu cirkulāciju, un šķidruma iztvaicēšanas procesu izmanto kā ūdens sūkni. . Šī nav jauna tehnoloģija, tā ir ļoti izplatīta rūpnieciskos lietojumos ar lielu siltuma izdalīšanos.
Vispārīgi runājot, aukstumaģents GPU iekšpusē uzvārīsies, plūst uz augšu uz kondensācijas pusi iekšpusē, pārvēršas atpakaļ uz šķidrumu un atgriezīsies iztvaikošanas pusē. Teorētiski ir divas galvenās priekšrocības:
1. Izvairieties no siltuma caurules izžūšanas, un tās var izmantot īpaši augstas veiktspējas mikroshēmu pārspīlēšanai
2. Tā kā nav nepieciešams ūdens sūknis, uzticamība ir labāka par tradicionālo integrēto ūdens dzesēšanu
Vissvarīgākais termosifona siltuma izkliedes punkts ir tas, ka tā biezums tiks samazināts no tradicionālajiem 103 mm līdz tikai 30 mm (samazināts līdz mazāk nekā vienai trešdaļai), un forma ir salīdzinoši maza un neietekmēs veiktspēju. Lai atvieglotu termosifona siltuma izkliedes iekārtu apstrādi, lielākā daļa ražotāju šobrīd izmanto alumīnija materiālus. Tiek izmantots arī varš, un temperatūru var pazemināt par 5-10 grādiem tikai GPU serveriem, kas rada vairāk siltuma.
