Tehnologija i tržišni trendovi AI hlađenja
Zbog brzog porasta potražnje za AI računalnom snagom, performanse i potrošnja energije AI čipova su se značajno poboljšale istovremeno. Gornja granica potrošnje energije za hlađenje na razini zračno hlađenog čipa je oko 800 W, a isplativost se smanjuje kada zračno hlađeni čip dosegne granicu snage. Za održavanje normalnog rada opreme potrebna su snažnija i učinkovitija rješenja za hlađenje.
Ako samo težimo poboljšanju tehnologije odvođenja topline i napravimo neke manje prilagodbe ili optimizacije na izvornom planu, brzina napretka i nadogradnje bit će sporija, a jaz između osiguranog kapaciteta odvođenja topline i potražnje za visokim učinkom i velika računalna snaga postat će sve veća. Samo kroz neke kreativne i disruptivne tehnologije hlađenja, možemo temeljno postići povećanje opsega ili nekoliko puta veće poboljšanje kapaciteta i riješiti problem sve većeg jaza između ponude i potražnje za hlađenjem performansi čipa s kojom se suočavaju tradicionalne tehnologije.
Što se tiče tehnologije hlađenja, trenutni modul rasipanja topline uglavnom se sastoji od aktivne i pasivne hibridne toplinske tehnologije. Trenutno se toplinski moduli dijele na hlađenje zrakom i hlađenje tekućinom:
Hlađenje zrakom je proces korištenja zraka kao medija za raspršivanje topline kroz međumaterijale kao što su materijali toplinskog sučelja, hladnjaci (VC) ili toplinske cijevi, kroz konvekciju između hladnjaka ili ventilatora i zraka.
Disipacija topline hlađenja tekućinom postiže se disipacijom topline uranjanjem, uglavnom kroz konvekciju s toplinom tekućine za hlađenje čipa. Međutim, kako se proizvodnja topline i volumen čipa povećavaju i smanjuju, potrošnja energije termičkog dizajna (TDP) čipa raste, a rasipanje topline hlađenjem zrakom postupno postaje nedostatno za korištenje.
Postoje 2 glavna toplinska rješenja tekućeg hlađenja na trenutnom tržištu, prvo glavno rješenje tekućeg hlađenja je kroz cirkulaciju vode, koja ulazi u tijelo kroz pumpe i cjevovode kako bi oduzela toplinsku energiju. Druga vrsta je tehnologija uranjanja, koja postavlja izvor topline (kao što je čip) u nevodljivu tekućinu kako bi oduzela toplinsku energiju. Stoga, kako bi se poboljšala gustoća snage jednog ormara, rješenja za hlađenje tekućinom naširoko su korištena u podatkovnim centrima posljednjih godina. Može se grubo podijeliti na dva tehnička puta: hladna ploča i uranjanje.
Prvi neizravno prenosi toplinu uređaja za grijanje na rashladnu tekućinu zatvorenu u cirkulirajućem cjevovodu kroz hladnu ploču; Potonji izravno postavlja uređaj za grijanje i sklopnu ploču kao cjelinu u tekućinu. U usporedbi sa zračnim medijem, tekućina ima veću toplinsku vodljivost, veći specifični toplinski kapacitet i veću sposobnost apsorpcije topline. Osim toga, hlađenje tekućinom također ima značajne prednosti u radu troškovi.
Zbog brzog povećanja potražnje za AI računalnom snagom, poboljšanje snage povezanih CPU-a/GPU-a pokazuje ubrzani trend. Rasipanje topline, industrija kojoj se prije nije pridavalo puno pozornosti, postaje sve važnija zbog eksplozivnog rasta podataka i računalstva koje donosi AI. Stopa prodora tekućeg hlađenja popest će se s manje od 10% sada na 20% do 2025. godine.
