Bude kvapalinové chladenie jedinou voľbou v ére AI
S popularitou ChatGPT sa spustila vlna AIGC a mnoho domácich a zahraničných výrobcov oznámilo spustenie modelu Big Prophecy. Popularita priemyslu AIGC výrazne poháňala dopyt po výpočtovom výkone. 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 (1021 výpočtov s pohyblivou rádovou čiarkou za sekundu), čo je 500-násobný nárast v porovnaní s rokom 2020.
S neustálym zlepšovaním výpočtového výkonu je potrebné výrazne zlepšiť výkon čipu na jeho podporu, čo prináša ďalšiu veľkú výzvu, ktorou je tepelný dizajnový výkon (TDP) čipov. V súčasnosti spotreba CPU dosiahla 350-500W a výkon špičkových GPU a prepínacích ASIC čipov presiahol 700 W. Keď sa výkon čipu v budúcnosti ďalej zvýši na viac ako 700 W, dizajn chladenia čipu sa stane vážnym problémom.
V súčasnosti je najpoužívanejším spôsobom tepelného riešenia čipu chladenie vzduchom, čo znamená, že na čip s vyšším vývinom tepla je pripevnený chladič s dobrou tepelnou vodivosťou a nad chladičom je pripevnený malý ventilátor. Teplo na chladiči je odvádzané prúdom vzduchu generovaným vysokorýchlostným otáčaním ventilátora. S neustálym zvyšovaním výkonu čipu už nie je po prekročení 300W efekt používania tradičných chladičov na odvod tepla významný. Technológia chladenia kvapalinou sa v ére AI považuje za ideálne riešenie chladenia.
Technológiu chladenia kvapalinou možno rozdeliť do troch typov na základe jej rôznych metód odvádzania tepla: chladenie kvapalinou so studenou doskou, chladenie ponornou kvapalinou a chladenie striekanou kvapalinou. Chladenie chladiacou doskou kvapalinou je nepriamy kontaktný typ chladenia kvapalinou, ktorý fixuje studenú dosku na objekte odvádzajúcom teplo a kvapalina prúdi vnútri studenej dosky, aby prenášala teplo preč zo zariadenia, čím sa dosahuje odvod tepla. Chladenie striekanou kvapalinou je technológia chladenia kvapalinou, ktorá rozprašuje chladiacu kvapalinu na povrch IT zariadení za účelom odvádzania tepla, ale jej účinnosť odvádzania tepla je relatívne nízka. Ponorné kvapalinové chladenie je typ kvapalinového chladenia s priamym kontaktom, ktorý úplne ponorí IT zariadenia, ako sú servery, ktoré vyžadujú odvod tepla do chladiacej kvapaliny, a ochladzuje ich cirkuláciou kvapaliny alebo fázovou zmenou.
Ponorné chladenie kvapalinou sa považuje za najbežnejšiu a najschopnejšiu technológiu chladenia kvapalinou pre rozsiahle nasadenie v dátových centrách chladenia kvapalinou. Má nasledujúce výhody: po prvé, vysoká účinnosť odvádzania tepla, pretože ponorné chladenie kvapalinou priamo ponorí IT zariadenia do chladiacej kvapaliny, ktorá môže plne kontaktovať zdroj tepla a výrazne zlepšiť účinnosť odvádzania tepla; Po druhé, efekt 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 elektrickej energie a emisie oxidu uhličitého. Podľa relevantných odhadov údajov môže kvapalinové chladenie ušetriť 20 % -30 % elektrickej energie potrebnej na celú prevádzku servera v porovnaní s chladením vzduchom.
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 počiatočnom štádiu aplikácie, ale s rozvojom aplikácií, ako sú AI a dátové centrá, sa aplikácia a popularizácia technológie chladenia kvapalinou zrýchli. Podľa výskumných inštitúcií sa očakáva, že veľkosť trhu kvapalinou chladených IDC v Číne do roku 2025 presiahne 120 miliárd juanov s mierou rastu viac ako 30 % a očakáva sa, že podiel technológie ponoreného kvapalinového chladenia presiahne 40 %. S ďalším vývojom technológie imerzného kvapalinového chladenia sa môže stať v budúcnosti jedinou voľbou pre chladenie dátových centier.
