Како се носити са све већом потражњом за технологијом хлађења у АИ серверима

Тренутно, модул за дисипацију топлоте се углавном састоји од активне и пасивне хибридне технологије одвођења топлоте која садржи термалне цеви. Модул за расипање топлоте топлотне цеви је дизајниран и комбинован са компонентама као што су дифузори ваздуха, хладњаци и термалне цеви, које могу да обезбеде једнообразно радно окружење за расипање топлоте за унутрашње електронске компоненте, чинећи рад електронске опреме стабилнијим. Са трендом мултифункционалних и лаких терминалних електронских производа, фабрика термалних модула се окренула дизајну термичких решења углавном заснованих на парној комори и топлотној цеви.

Модул хладњака је подељен у два типа: „расхладни расхладни елемент са ваздушним хлађењем“ и „хладњак хлађен течношћу“. Међу њима, ваздушно хлађено решење је коришћење ваздуха као медијума, преко међуматеријала као што су материјали за топлотну везу, парна комора (ВЦ) или топлотне цеви, а распршује се конвекцијом између хладњака или вентилатора и ваздуха. „Хлађење течношћу се углавном постиже конвекцијом са течношћу, чиме се чип хлади. Међутим, како се производња топлоте и запремина чипа повећавају, потрошња топлотне енергије (ТДП) чипа се повећава, а употреба ваздушно хлађених расипање топлоте постепено постаје недовољно.

Са развојем Интернета ствари, рубног рачунарства и 5Г апликација, АИ података довела је глобалну рачунарску снагу у период брзог раста. Према истраживачкој фирми ТрендФорце, обим испоруке АИ сервера опремљених ГПГПУ-има (ГПУ-овима опште намене) износио је око 1% у 2022. Међутим, 2023. године, вођен ЦхатГПТ апликацијама, очекује се да ће обим испоруке АИ сервера расти за 38,4%, а укупна сложена годишња стопа раста испорука АИ сервера од 2022. до 2026. достићи ће 29%.
Постоје два главна правца за дизајн следеће генерације модула хладњака. Један је надоградња постојећих модула за дисипацију топлоте са 3Д парном комором (3ДВЦ), а други је увођење система за хлађење течности, користећи течност као конвективни медијум за побољшање топлотне ефикасности. Стога ће се број тестних случајева за течно хлађење значајно повећати 2023. године, али 3ДВЦ је само прелазно решење. Процењује се да ћемо од 2024. до 2025. године ући у еру паралелног гасног и течног хлађења.

Са порастом ЦхатГПТ-а, генеративна вештачка интелигенција је повећала испоруку сервера, заједно са захтевима за надоградњом спецификација модула хладњака који су их усмерили ка решењима за течно хлађење како би испунили строге захтеве сервера за одвођење топлоте и стабилност. Тренутно, индустрија углавном користи технологију једнофазног хлађења потапањем у течном хлађењу да би решила проблем расипање топлоте сервера или делова за грејање високе густине, али још увек постоји горња граница од 600В, јер ЦхатГПТ или сервери вишег реда требају Капацитет дисипације топлоте већи од 700В да се носи.

На основу чињенице да систем хлађења чини око 33% укупне потрошње енергије у дата центру, смањење укупне потрошње електричне енергије и смањење ефикасности коришћења енергије укључује побољшање система хлађења, информационе опреме и коришћење обновљиве енергије. Вода има топлотни капацитет четири пута већи од ваздуха. Стога, када се уводи систем за хлађење течним хлађењем, потребно је само 1У простора за плочу за течно хлађење. Према НВИДИА тестирању, да би се постигла иста рачунарска снага, број ормана потребних за течно хлађење може да се смањи за 66% Потрошња енергије може да се смањи за 28%, ПУЕ може да се смањи са 1,6 на 1,15, а ефикасност рачунара може да се побољша .

Брзо рачунарство доводи до континуираног побољшања ТДП-а, а АИ сервери имају веће захтеве за расипање топлоте. Традиционално хлађење топлотним цевима се приближава граници и неизбежно је увођење топлотних решења хлађених течношћу.