Технологии и рыночные тенденции искусственного охлаждения
Из-за быстрого роста спроса на вычислительную мощность ИИ производительность и энергопотребление ИИ-чипов одновременно значительно улучшились. Верхний предел энергопотребления для охлаждения чипа с воздушным охлаждением составляет около 800 Вт, а экономическая эффективность снижается, когда чип с воздушным охлаждением достигает предела мощности. Для поддержания нормальной работы оборудования необходимы более мощные и эффективные решения по охлаждению.
Если мы будем стремиться только к совершенствованию технологии рассеивания тепла и внесем некоторые незначительные корректировки или оптимизации в первоначальный план, скорость прогресса и модернизации будет медленнее, а разрыв между предоставляемой мощностью рассеивания тепла и спросом на высокопроизводительные и высокая вычислительная мощность будет становиться все более большой. Только с помощью некоторых творческих и революционных технологий охлаждения мы сможем фундаментально достичь масштаба или в несколько раз увеличить производительность и решить проблему расширяющегося разрыва между предложением и спросом на охлаждение производительности чипов, с которым сталкиваются традиционные технологии.
Что касается технологии охлаждения, текущий модуль рассеивания тепла в основном состоит из активной и пассивной гибридной тепловой технологии. В настоящее время тепловые модули делятся на воздушное и жидкостное охлаждение:
Воздушное охлаждение — это процесс использования воздуха в качестве среды для рассеивания тепла через промежуточные материалы, такие как материалы теплопроводящего интерфейса, радиаторы (VC) или тепловые трубки, посредством конвекции между радиатором или вентилятором и воздухом.
Отвод тепла при жидкостном охлаждении достигается за счет отвода тепла при погружении, в основном за счет конвекции с жидкостным теплом для охлаждения чипа. Однако по мере увеличения и уменьшения тепловыделения и объема чипа расчетная тепловая потребляемая мощность (TDP) чипа увеличивается, и рассеивание тепла при воздушном охлаждении постепенно становится недостаточным для использования.
В настоящее время на рынке медицинской техники существует два основных тепловых решения жидкостного охлаждения. Первое распространенное решение жидкостного охлаждения заключается в циркуляции воды, которая поступает в организм через насосы и трубопроводы для отвода тепловой энергии. Другим типом является технология погружения, при которой источник тепла (например, чип) помещается в непроводящую жидкость для отвода тепловой энергии. Поэтому для повышения удельной мощности отдельного шкафа широко используются решения жидкостного охлаждения. в центрах обработки данных в последние годы. Его можно условно разделить на два технических пути: Cold Plate и Immersion.
Первый косвенно передает тепло нагревательного устройства охлаждающей жидкости, заключенной в циркуляционном трубопроводе, через холодную пластину; Последний непосредственно помещает нагревательное устройство и монтажную плату в целом в жидкость. По сравнению с воздушной средой жидкость имеет более высокую теплопроводность, большую удельную теплоемкость и более сильную способность поглощения тепла. Кроме того, жидкостное охлаждение также имеет значительные преимущества в эксплуатации. затраты.
В связи с быстрым ростом спроса на вычислительную мощность ИИ, повышение мощности соответствующих процессоров/графических процессоров демонстрирует ускоряющуюся тенденцию. Рассеяние тепла, отрасль, которой раньше не уделялось особого внимания, становится все более важной из-за взрывного роста данных и вычислений, вызванного искусственным интеллектом. Уровень проникновения жидкостного охлаждения вырастет с менее чем 10% в настоящее время до 20% к 2025 году.
