AI и термично охлаждане
AI приложенията ускоряват еволюцията на центровете за данни към висока плътност. Изправени пред експлозивния растеж на данните и изчисленията, предизвикан от AI, и с нарастващия недостиг на ресурси на центровете за данни, особено в градовете от първо ниво, само чрез подобряване на изчислителната мощност, възможностите за съхранение и предаване на единица площ от компютърната зала може стойността на центъра за данни да бъде увеличена максимално. Въвеждането на високотехнологични AI чипове ще ускори тенденцията на развитие на високата плътност на мощността на сървъра.
Докато ChatGPT разпалва нов кръг от ентусиазъм за приложения с изкуствен интелект, местни и чуждестранни центрове за данни и производители на облачен бизнес започнаха да насърчават изграждането на AI инфраструктура и делът на доставките на AI сървъри във всички сървъри постепенно нараства. Според данни на TrendForce годишният обем на доставките на AI сървъри, оборудвани с GPGPU, представлява близо 1 процент от всички сървъри през 2022 г. През 2023 г., с поддръжката на приложения с изкуствен интелект като ChatGPT, се очаква обемът на доставките на AI сървъри да се увеличи с 8 процента на годишна база. От 2022 г. до 2026 г. обемът на доставките CAGR се очаква да достигне 10,8 процента. Графичните процесори се използват главно за сървъри с изкуствен интелект, главно Nvidia H100, A100, A800 (доставени основно в Китай), както и AMD MI250 и MI250X сериите. Съотношението на NVIDIA и AMD е приблизително 8:2.
Ефектът от скорост на вентилатора над 4000 r/min върху термичното съпротивление е ограничен. Според CNKI, в система с въздушно охлаждане, скоростта на вентилатора се увеличава от 1000r/min до 4000r/min, а конвекцията доминира в разсейването на топлината на чипа. С увеличаване на скоростта на потока коефициентът на конвективен топлопренос значително се увеличава. Въздушното охлаждане може ефективно да подобри проблемите с разсейването на топлината на чипа. Когато скоростта на вентилатора надвиши 4000 r/min, намаляването на съпротивлението на топлопреминаване е сравнително леко и увеличаването на скоростта може само да подобри топлопреминаването с въздуха, което води до намаляване на ефекта на разсейване на топлината. Течното охлаждане на ниво чип е бъдещата тенденция на развитие. При сървърно пространство от 2U, 250W е приблизително границата за въздушно охлаждане и разсейване на топлината; Над 4U въздушното охлаждане може да достигне 400-600W; TDP на AI чиповете обикновено надвишава 400 W, използвайки най-вече 4-8U. Традиционното разсейване на топлината с въздушно охлаждане е достигнало своя предел. Контролът на температурата на чипа е особено важен за стабилна и продължителна работа, като максималната температура не надвишава 85 градуса. Прекомерната температура може да причини повреда на чипа. В рамките на 70-80 градуса, всяко повишаване на температурата с 10 градуса на един електронен компонент намалява надеждността на системата с 50 процента. Следователно, в контекста на увеличената мощност, охладителната система ще бъде надстроена до течно охлаждане на ниво чип.
В сравнение с въздушното охлаждане, течното охлаждане може не само да отговори на изискванията за разсейване на топлината на шкафове с висока плътност на мощността, но също така да постигне по-ниска PUE и по-висока мощност (GUE). В сравнение с традиционното въздушно охлаждане, PUE на течно охлаждане със студена плоча обикновено е 1,1x, с GUE от над 75 процента, докато PUE на потапящо течно охлаждане може да бъде само 1.0x, с GUE от над 80 процента. Едновременното използване на технология за течно охлаждане може да премахне някои или дори всички вентилатори на ИТ оборудването (обикновено консумацията на енергия на вентилатора също се изчислява в консумацията на енергия на сървърното оборудване). За потопено течно охлаждане, премахването на вентилатора на сървъра може да намали потреблението на енергия на сървъра с около 4 процента -15 процента.
Текущата зрялост на технологията за течно охлаждане на студена плоча е сравнително висока и е основна в маршрута на технологията за течно охлаждане. Ако приемем, че настоящият дял е 80 процента. В бъдеще, със зрелостта на технологията за потапяне в течно охлаждане, общият дял се очаква постепенно да нараства. Въз основа на изчерпателни изчисления, обучението и изводите за големи модели на AI ще донесат пазарно пространство за течно охлаждане от 4 милиарда RMB. С увеличаването на параметрите на модела и насърчаването на употребата пазарът на течно охлаждане ще изпита общ годишен темп на растеж от 60 процента през следващите четири години.
Вярваме, че големият модел на ИИ се очаква да доведе до надграждане на търсенето на изчислителна мощност, да стимулира изграждането на интелигентни изчислителни и суперкомпютърни центрове с висока плътност на мощността, да ускори въвеждането на поддържащи съоръжения като системи за течно охлаждане на пазара и в бъдеще , с изграждането на нови центрове за данни и трансформирането на съществуващите центрове за данни се очаква общата степен на проникване бързо да се увеличи. Понастоящем индустрията за течно охлаждане все още е в ранните си етапи на развитие и е оптимистично настроена за производителите с водещо разположение в технологията и производствения капацитет.
