Vai šķidrā dzesēšana būs vienīgā izvēle mākslīgā intelekta laikmetā
Līdz ar ChatGPT popularitāti ir izraisījies AIGC vilnis, un daudzi vietējie un ārvalstu ražotāji ir paziņojuši par Big Prophecy modeļa izlaišanu. AIGC nozares popularitāte ir ievērojami veicinājusi pieprasījumu pēc skaitļošanas jaudas. Saskaņā ar prognozēm, pieprasījums pēc skaitļošanas jaudas nākotnē strauji pieaugs, un sagaidāms, ka globālā viedā skaitļošanas jauda līdz 2030. gadam sasniegs 105ZFLOPS (1021 peldošā komata aprēķins sekundē), kas ir 500 reižu pieaugums salīdzinājumā ar 2020. gadu.
Nepārtraukti uzlabojot skaitļošanas jaudu, ir nepieciešams ievērojami uzlabot mikroshēmas veiktspēju, lai to atbalstītu, kas rada vēl vienu lielu izaicinājumu, proti, mikroshēmu siltuma projektēšanas jauda (TDP). Pašlaik CPU enerģijas patēriņš ir sasniedzis 350-500W, un augstākās klases GPU un slēdža ASIC mikroshēmu jauda ir sasniegusi vairāk nekā 700 W. Kad mikroshēmas jauda nākotnē tiks palielināta līdz vairāk nekā 700 W, mikroshēmas dzesēšanas dizains kļūs par nopietnu problēmu.
Patlaban visplašāk izmantotā metode mikroshēmas termiskajam risinājumam ir gaisa dzesēšana, kas nozīmē, ka mikroshēmai ar lielāku siltuma ģenerāciju tiek piestiprināta siltuma izlietne ar labu siltumvadītspēju, bet virs siltuma izlietnes ir piestiprināts neliels ventilators. Siltumu uz siltuma izlietnes aizvada gaisa plūsma, ko rada ventilatora ātrgaitas rotācija. Nepārtraukti palielinoties mikroshēmas jaudai, tradicionālo radiatoru izmantošana siltuma izkliedēšanai pēc 300 W pārsniegšanas vairs nav nozīmīga. Šķidruma dzesēšanas tehnoloģija tiek uzskatīta par ideālu dzesēšanas risinājumu mākslīgā intelekta laikmetā.
Šķidruma dzesēšanas tehnoloģiju var iedalīt trīs veidos, pamatojoties uz tās dažādajām siltuma izkliedes metodēm: aukstās plāksnes šķidruma dzesēšana, iegremdēšanas šķidruma dzesēšana un izsmidzināšanas šķidruma dzesēšana. Aukstās plāksnes šķidruma dzesēšana ir netieša kontakta šķidruma dzesēšanas veids, kas nostiprina aukstuma plāksni uz siltuma izkliedes objekta, un šķidrums plūst aukstās plāksnes iekšpusē, lai pārnestu siltumu prom no iekārtas, panākot siltuma izkliedi. Izsmidzināmā šķidruma dzesēšana ir šķidruma dzesēšanas tehnoloģija, kas izsmidzina dzesēšanas šķidrumu uz IT iekārtu virsmas siltuma izkliedēšanai, taču tās siltuma izkliedes efektivitāte ir salīdzinoši zema. Iegremdējamā šķidruma dzesēšana ir tieša kontakta šķidruma dzesēšanas veids, kas pilnībā iegremdē IT aprīkojumu, piemēram, serverus, kuriem dzesēšanas šķidrumā ir nepieciešama siltuma izkliedēšana, un atdzesē tos, izmantojot šķidruma cirkulāciju vai fāzes maiņu.
Iegremdējamā šķidruma dzesēšana tiek uzskatīta par visplašāko un efektīvāko šķidruma dzesēšanas tehnoloģiju liela mēroga izvietošanai šķidruma dzesēšanas datu centros. Tam ir šādas priekšrocības: pirmkārt, augsta siltuma izkliedes efektivitāte, jo iegremdēšanas šķidruma dzesēšana tieši iegremdē IT iekārtas dzesēšanas šķidrumā, kas var pilnībā saskarties ar siltuma avotu un ievērojami uzlabot siltuma izkliedes efektivitāti; Otrkārt, trokšņu samazināšanas efekts ir labs, jo IT iekārtas ir pilnībā iegremdētas dzesēšanas šķidrumā, kas var samazināt IT iekārtu radīto troksni; Trešais ir enerģijas taupīšana un vides aizsardzība. Iegremdēšanas šķidruma dzesēšanai nav nepieciešams izmantot lielu skaitu ventilatoru, kas var samazināt elektroenerģijas patēriņu un oglekļa dioksīda emisijas. Saskaņā ar atbilstošiem datu aprēķiniem šķidruma dzesēšana var ietaupīt par 20% -30% no elektroenerģijas, kas nepieciešama visai servera darbībai, salīdzinot ar gaisa dzesēšanu.
Iegremdēšanas šķidruma dzesēšanas tehnoloģija nākotnē neizbēgami kļūs par galveno dzesēšanas tehnoloģiju AI laikmetā. Tomēr pašreizējā šķidruma dzesēšanas tehnoloģija un produkti joprojām ir sākotnējā pielietojuma stadijā, taču, attīstoties tādām lietojumprogrammām kā AI un datu centri, tiks paātrināta šķidruma dzesēšanas tehnoloģijas pielietošana un popularizēšana. Saskaņā ar pētniecības iestāžu datiem, sagaidāms, ka ar šķidrumu dzesējamo IDC tirgus lielums Ķīnā līdz 2025. gadam pārsniegs 120 miljardus juaņu ar pieauguma tempu virs 30%, un paredzams, ka iegremdētās šķidruma dzesēšanas tehnoloģiju īpatsvars pārsniegs 40%. Turpinot attīstot iegremdējamās šķidruma dzesēšanas tehnoloģiju, tā nākotnē var kļūt par vienīgo izvēli datu centru dzesēšanai.
