V ére AI je kvapalinové chladenie jediným spôsobom, ako rozptýliť teplo
Podľa predpovedí bude dopyt po výpočtovom výkone v budúcnosti rýchlo rásť a očakáva sa, že globálny inteligentný výpočtový výkon do roku 2030 dosiahne 105 ZFLOPS, čo je 500-násobný nárast v porovnaní s rokom 2020. Podľa údajov IDC škála inteligentného výpočtového výkonu Číny dosiahla v roku 2022 268,0 EFLOPS (1018 operácií s pohyblivou rádovou čiarkou za sekundu) a očakáva sa, že škála inteligentného výpočtového výkonu vstúpi do roku 2026 na úroveň ZFLOPS a dosiahne 1 271,4 EFLOPS.
S neustálym zlepšovaním výpočtového výkonu je potrebné výrazne zlepšiť výkon čipu na jeho podporu, čo prináša ďalšiu veľkú výzvu, a to tepelnú konštrukčnú spotrebu (TDP) čipov. V súčasnosti spotreba CPU dosiahla 350-500W, zatiaľ čo výkon špičkových GPU a prepínacích ASIC čipov dosiahol viac ako 700 W. Keď sa v budúcnosti výkon čipu ďalej zvýši na viac ako 700 W, návrh rozptylu tepla čipu sa stane vážnym problémom.
V súčasnosti je najpoužívanejším spôsobom chladenia čipu chladenie vzduchom, čo znamená, že na čip s vysokým vývinom tepla je pripevnený chladič s dobrou tepelnou vodivosťou a nad chladičom je pripevnený malý ventilátor. Prúd vzduchu generovaný vysokorýchlostným otáčaním ventilátora odoberá teplo na chladiči. S neustálym zlepšovaním výkonu čipu po prekročení 300W už nie je zrejmý efekt používania tradičných chladičov na odvod tepla. Technológia chladenia kvapalinou sa v ére AI považuje za ideálne chladiace riešenie.
Technológiu chladenia kvapalinou možno rozdeliť do troch typov na základe rôznych metód chladenia: chladenie kvapalinou so studenou doskou, chladenie ponornou kvapalinou a chladenie striekanou kvapalinou. Chladiaca doska kvapalinou chladenia je nepriamy kontaktný typ kvapalinového chladenia, ktorý fixuje studenú platňu na zdroji tepla a kvapalina prúdi vnútri studenej platne, aby prenášala teplo preč zo zariadenia, čím sa dosahuje rozptyl tepla. Chladenie striekanou kvapalinou je technológia, ktorá odvádza teplo rozprašovaním chladiacej kvapaliny na povrch IT zariadení s relatívne nízkou účinnosťou odvádzania tepla.
Ponorné kvapalinové chladenie sa považuje za najbežnejšiu a najschopnejšiu technológiu kvapalinového chladenia pre rozsiahle nasadenie v kvapalinou chladených dátových centrách. Má nasledujúce výhody: po prvé, má vysokú tepelnú účinnosť, pretože ponorné kvapalinové chladenie priamo ponorí IT zariadenia do chladiacej kvapaliny, čo umožňuje komplexný kontakt so zdrojmi tepla, čo výrazne zlepšuje účinnosť chladenia; Po druhé, účinok zníženia hluku je dobrý, pretože IT zariadenia sú úplne ponorené do chladiacej kvapaliny, čo môže znížiť hluk vydávaný IT zariadeniami; Tretím je úspora energie a ochrana životného prostredia. Ponorné kvapalinové chladenie nevyžaduje použitie veľkého počtu ventilátorov, čo môže znížiť spotrebu energie a emisie oxidu uhličitého. Podľa relevantných odhadov údajov môže kvapalinové chladenie v porovnaní s chladením vzduchom ušetriť 20 % -30 % elektrickej energie potrebnej na celú prevádzku servera.
Technológia ponorného chladenia kvapalinou sa v budúcnosti nevyhnutne stane hlavnou technológiou chladenia v ére AI. Súčasná technológia a produkty kvapalinového chladenia sú však stále v relatívne predbežnom štádiu aplikácie, ale s rozvojom AI, dátových centier a iných aplikácií sa aplikácia a popularizácia technológie chladenia kvapalinou urýchli. S ďalším vývojom technológie imerzného kvapalinového chladenia sa môže stať v budúcnosti „jedinou“ voľbou pre chladenie dátových centier.
