Problém rozptylu tepla v technológii rozptylu tepla serverového termosifónu GPU

S rozvojom hlbokého učenia, simulácie, návrhu BIM a priemyselných aplikácií AEC v rôznych odvetviach je pod požehnaním technológie virtuálnych GPU technológie AI potrebná výkonná analýza výpočtového výkonu GPU. Servery GPU aj pracovné stanice GPU majú tendenciu byť miniaturizované, modularizované a vysoko integrované. Hustota tepelného toku často dosahuje 7 až 10-krát väčšiu hustotu ako tradičné vzduchom chladené serverové zariadenia GPU. Vďaka centralizovanej inštalácii modulov existuje veľké množstvo grafických kariet NVIDIA GPU s veľkým množstvom tepla, takže problém s odvodom tepla je veľmi prominentný. V minulosti bežne používaná technológia návrhu odvádzania tepla už nemohla spĺňať požiadavky nových systémov. Tradičné vodou chladené servery GPU alebo kvapalinou chladené servery GPU nemožno oddeliť od podpory fanúšikov. Dnes budeme analyzovať technológiu rozptylu tepla termosifónu.

V súčasnosti termosyfónová technológia rozptylu tepla na trhu používa ako teleso hlavne stĺpový alebo doskový radiátor, do spodnej časti chladiča sa vloží trubica tepelného média, do plášťa sa vstrekne pracovná tekutina a vytvorí sa vákuové prostredie. . Toto je gravitačné tepelné potrubie s normálnou teplotou. Pracovný proces je nasledujúci: V spodnej časti chladiča vykurovací systém ohrieva pracovnú tekutinu v plášti potrubím tepelného média. V rozsahu pracovných teplôt pracovná tekutina vrie a para stúpa do hornej časti chladiča, aby skondenzovala a uvoľnila teplo, a kondenzát prúdi pozdĺž vnútornej steny chladiča. Spätný tok do ohrievacej sekcie sa znova zahreje a odparí a teplo sa prenáša zo zdroja tepla do chladiča kontinuálnou fázovou fázovou zmenou pracovnej tekutiny, aby sa dosiahol účel zahrievania a zahrievania.

1 Aplikácia termosifónového rozptylu tepla na pracovných staniciach GPU

Ako sa každá generácia chladiča CPU posúva krok za krokom na hranicu súčasného teoretického výkonu. Od najprimitívnejšieho hliníkového chladiča po súčasnosť je to dobrá voľba. Môžete si myslieť, že keďže niektoré malé plutvy sa tak ľahko používajú, je lepšie používať stále väčšie plutvy? Výsledok však nie je taký. Čím ďalej sú rebrá od zdroja tepla, tým nižšia je teplota rebier. Keď teplota klesne na teplotu okolitého vzduchu, bez ohľadu na to, aké dlhé sú rebrá, prenos tepla sa nebude ďalej zvyšovať.

Keď moderná výpočtová energia GPU vstúpi do rozsahu 75 až 350 wattov alebo ešte vyššie, technici tepelného dizajnu sa obrátia k vývoju nových metód rozptylu tepla. Tepelná trubica sama osebe nezvyšuje kapacitu odvádzania tepla radiátora. Jeho funkciou je súčasne používať vedenie tepla a vedenie tepla na dosiahnutie oveľa vyššej účinnosti prenosu tepla ako samotného kovu.

Už v roku 1937 sa objavila technológia termosifónu. Pri normálnej prevádzke by kvapalina vo vnútri tepelného potrubia vrela a para by sa dostala ku kondenzačnému koncu cez parnú komoru a potom by sa para vrátila do kvapaliny a potom by sa vrátila do zdroja tepla cez jadro trubice. Jadro rúrky je zvyčajne zo spekaného kovu. Ak však tepelná trubica absorbuje príliš veľa tepla, jav&"vysušenia tepelnej trubice &"; objaví sa. Kvapalina sa v parnej komore nestane iba parou, ale stane sa aj parou v jadre trubice, čo zabráni jej návratu späť na kvapalinu a vráti sa do zdroja tepla, čo výrazne zvyšuje tepelný odpor tepelnej trubice.

Teraz je naším vrcholom prichádzajúci termosifón. Odvod tepla termosifónu nie je ako tepelná trubica, ktorá používa rúrkové jadro na privádzanie kvapaliny späť na koniec odparovania, ale používa iba gravitáciu spojenú s niektorými dômyselnými návrhmi na vytvorenie obehu a proces odparovania kvapaliny používa ako vodné čerpadlo. . Nejde o novú technológiu, je veľmi bežná v priemyselných aplikáciách s veľkým uvoľňovaním tepla.

Všeobecne povedané, chladivo vo vnútri GPU bude vrieť, prúdi nahor do kondenzačnej strany vo vnútri, zmení sa späť na kvapalinu a vráti sa na odparujúcu sa stranu. Teoreticky existujú dve hlavné výhody:

1. Zabráňte vysušeniu tepelných rúrok a je možné ich použiť na pretaktovanie čipov s mimoriadne vysokým výkonom

2. Pretože nie je potrebné vodné čerpadlo, spoľahlivosť je lepšia ako tradičné integrované vodné chladenie

Najdôležitejším bodom rozptylu tepla termosifónu je, že jeho hrúbka sa zníži z tradičných 103 mm na iba 30 mm (zmenší sa na menej ako jednu tretinu) a tvar je relatívne malý a neohrozuje výkon. Aby sa uľahčilo spracovanie termosifónových zariadení na odvod tepla, väčšina výrobcov v súčasnosti používa hliníkové materiály. Tiež sa používa meď a teplotu je možné znížiť o 5-10 stupňov, iba pre servery GPU, ktoré generujú viac tepla.