AI dzesēšanas tehnoloģijas un tirgus tendences
Strauji pieaugot pieprasījumam pēc AI skaitļošanas jaudas, AI mikroshēmu veiktspēja un enerģijas patēriņš vienlaikus ir būtiski uzlabojies. Jaudas patēriņa augšējā robeža gaisa dzesēšanas mikroshēmas līmeņa dzesēšanai ir aptuveni 800 W, un rentabilitāte samazinās, kad gaisa dzesēšanas mikroshēma sasniedz jaudas ierobežojumu. Lai uzturētu iekārtu normālu darbību, nepieciešami jaudīgāki un efektīvāki dzesēšanas risinājumi.
Ja mēs tikai cenšamies uzlabot siltuma izkliedes inženierijas tehnoloģiju un veiksim nelielas korekcijas vai optimizācijas sākotnējā plānā, progresa un modernizācijas ātrums būs lēnāks, un atšķirība starp nodrošināto siltuma izkliedes jaudu un pieprasījumu pēc augstas veiktspējas un liela skaitļošanas jauda kļūs arvien lielāka. Tikai ar dažām radošām un graujošām dzesēšanas tehnoloģijām mēs varam būtiski sasniegt mēroga vai vairākas reizes lielāku jaudu un atrisināt problēmu, kas saistīta ar plaisas palielināšanos starp mikroshēmas veiktspējas dzesēšanas piedāvājumu un pieprasījumu, ar ko saskaras tradicionālās tehnoloģijas.
Runājot par dzesēšanas tehnoloģiju, pašreizējais siltuma izkliedes modulis galvenokārt sastāv no aktīvās un pasīvās hibrīda termiskās tehnoloģijas. Pašlaik siltuma moduļi ir sadalīti gaisa dzesēšanā un šķidruma dzesēšanā:
Gaisa dzesēšana ir process, kurā gaiss tiek izmantots kā vide, lai izkliedētu siltumu caur starpposma materiāliem, piemēram, siltuma saskarnes materiāliem, siltuma izlietnēm (VC) vai siltuma caurulēm, izmantojot konvekciju starp siltuma izlietni vai ventilatoru un gaisu.
Šķidruma dzesēšanas siltuma izkliede tiek panākta ar vai iegremdēšanas siltuma izkliedi, galvenokārt ar konvekciju ar šķidru siltumu, lai atdzesētu mikroshēmu. Tomēr, palielinoties un samazinoties mikroshēmas siltuma ražošanai un apjomam, palielinās mikroshēmas siltuma projektētais enerģijas patēriņš (TDP), un gaisa dzesēšanas siltuma izkliede pakāpeniski kļūst nepietiekama lietošanai.
Pašlaik tirgū ir 2 galvenie šķidruma dzesēšanas siltuma risinājumi, pirmais galvenais šķidruma dzesēšanas risinājums ir caur ūdens cirkulāciju, kas caur sūkņiem un cauruļvadiem nonāk organismā, lai atņemtu siltumenerģiju. Vēl viens veids ir iegremdēšanas tehnoloģija, kas siltuma avotu (piemēram, mikroshēmu) ievieto nevadošā šķidrumā, lai atņemtu siltumenerģiju. Tāpēc, lai uzlabotu viena skapja jaudas blīvumu, plaši tiek izmantoti šķidruma dzesēšanas risinājumi. datu centros pēdējos gados. To var aptuveni iedalīt divos tehniskajos ceļos: Cold Plate un Immersion.
Pirmais caur aukstuma plāksni netieši nodod sildīšanas ierīces siltumu dzesēšanas šķidrumam, kas atrodas cirkulācijas cauruļvadā; Pēdējā tieši ievieto sildīšanas ierīci un shēmas plati kopumā šķidrumā. Salīdzinot ar gaisa vidi, šķidrumam ir augstāka siltumvadītspēja, lielāka īpatnējā siltumietilpība un labāka siltuma absorbcijas spēja. Turklāt šķidruma dzesēšanai ir arī ievērojamas priekšrocības darbībā. izmaksas.
Strauji pieaugot pieprasījumam pēc AI skaitļošanas jaudas, saistīto CPU/GPU jaudas uzlabošanai ir tendence paātrināties. Siltuma izkliedēšana — nozare, kurai iepriekš netika pievērsta liela uzmanība, kļūst arvien svarīgāka AI radītā datu un skaitļošanas straujā pieauguma dēļ. Šķidruma dzesēšanas caurlaidības līmenis pieaugs no mazāk nekā 10% pašlaik līdz 20% līdz 2025. gadam.
