Применение термосифонного охлаждения в серверном графическом процессоре
С развитием глубокого обучения, моделирования, проектирования BIM и отраслевых приложений AEC в различных отраслях, благодаря технологии ИИ, технологии виртуального графического процессора, требуется мощный анализ вычислительной мощности графического процессора. И серверы с графическим процессором, и рабочие станции с графическим процессором имеют тенденцию быть миниатюрными, модульными и высокоинтегрированными. Плотность теплового потока часто в 7-10 раз выше, чем у традиционного серверного оборудования с графическим процессором с воздушным охлаждением. Из-за централизованной установки модулей существует большое количество графических карт NVIDIA GPU с большим количеством тепла, поэтому проблема отвода тепла очень актуальна. В прошлом широко используемая технология проектирования рассеивания тепла больше не может соответствовать требованиям новых систем. Традиционные серверы с графическим процессором с водяным охлаждением или серверы с графическим процессором с жидкостным охлаждением не могут быть отделены от поддержки вентиляторов. Сегодня мы разберем термосифонную технологию отвода тепла.
В настоящее время представленная на рынке технология термосифонного охлаждения в основном использует колонный или пластинчатый радиатор в качестве корпуса, в нижнюю часть радиатора вставляется трубка с теплоносителем, в корпус впрыскивается рабочая жидкость и создается вакуумная среда. Это гравитационная тепловая трубка с нормальной температурой. Процесс работы выглядит следующим образом: В нижней частирадиатор, система отопления нагревает рабочее тело в оболочке через трубу теплоносителя. В рабочем диапазоне температур рабочее тело кипит, а пар поднимается в верхнюю частьрадиаторконденсироваться и выделять тепло, а конденсат стекает по внутренней стенкерадиатор. Отлив в секцию нагрева снова нагревается и испаряется, а тепло передается от источника тепла к радиатору посредством фазового перехода рабочей жидкости в непрерывном цикле для достижения цели нагрева и нагрева.
Применение термосифонного охлаждения на рабочих станциях с GPU
Как каждое поколение процессорных кулеров шаг за шагом продвигается к пределу современной теоретической производительности. От самого примитивного алюминиевого радиатора до настоящего — это хороший выбор. Вы можете подумать, что, поскольку некоторые маленькие плавники настолько просты в использовании, не лучше ли использовать больше и больше плавников? Однако результат не тот. Чем дальше ребра от источника тепла, тем ниже температура ребер. Когда температура упадет до температуры окружающего воздуха, сколько бы ни были сделаны ребра, теплоотдача больше не будет увеличиваться.
Когда потребляемая вычислительная мощность современных графических процессоров достигает диапазона от 75 до 350 Вт или даже выше, инженеры-теплопроектировщики обращаются к разработке новых методов рассеивания тепла. Сама по себе тепловая трубка не увеличивает теплоотдачу радиатора. Его функция заключается в одновременном использовании теплопроводности и теплоконвекции для достижения эффективности теплопередачи, намного превышающей эффективность самого металла.
Уже в 1937 году появилась термосифонная технология. При нормальной работе жидкость внутри тепловой трубы кипела бы, и пар достигал конца конденсации через паровую камеру, затем пар возвращался в жидкость, а затем возвращался к источнику тепла через сердцевину трубы. Сердечник трубки обычно изготавливается из спеченного металла. Однако, если тепловая трубка поглощает слишком много тепла, возникает явление «высыхания тепловой трубки». Жидкость не только становится паром в паровой камере, но и становится паром в сердцевине трубы, что предотвращает ее обратное превращение в жидкость для возврата к источнику тепла, что значительно увеличивает тепловое сопротивление тепловой трубы.
Теперь наступает наша изюминка - термосифон. Рассеивание тепла термосифоном не похоже на тепловую трубу, которая использует сердечник трубы для возврата жидкости к концу испарения, а использует только силу тяжести в сочетании с некоторыми оригинальными конструкциями для формирования циркуляции и использует процесс испарения жидкости в качестве водяного насоса. . Это не новая технология, она очень распространена в промышленных приложениях с большим тепловыделением.
Наиболее важным моментом рассеивания тепла термосифона является то, что его толщина будет уменьшена с традиционных 103 мм до всего лишь 30 мм (уменьшена до одной трети), а форма относительно мала и не повлияет на производительность. Для облегчения обработки термосифонного теплорассеивающего оборудования большинство производителей в настоящее время используют алюминиевые материалы. Также используется медь, и температура может быть снижена на 5-10 градусов только для серверов с графическим процессором, которые выделяют больше тепла.
