AIGC ускорява експлозията на пазара на течно охлаждане на ниво чип
AIGC стимулира голямото търсене на изчислителна мощност. AIGC се основава на големи модели и големи данни. Генеративният модел/мултимодален подход в AIGC изисква главно интелигентна изчислителна мощност. През 2021 г. общият мащаб на изчислителната мощност на глобалното компютърно оборудване/интелигентната изчислителна мощност е 615/232EFlops и се очаква да нарасне до 56/52,5ZFlops до 2030 г., с CAGR65 процента /80 процента; Времето за удвояване на средната изчислителна мощност е намалено до 9,9 месеца.
Течното охлаждане на ниво чип се превърна в основно решение за охлаждане. Увеличаването на консумацията на енергия води до надграждане на изискванията за охлаждане: консумацията на мощност на процесора на Intel надвишава 350 W, консумацията на мощност на NVIDIA GPU надвишава 700 W, а плътността на изчислителната мощност на AI клъстера обикновено достига 50 kW/шкаф. Въздушното охлаждане и разсейването на топлината са достигнали тавана на капацитета: мощността на шкафа, надвишаваща 15kW, е таванът на капацитета за въздушно охлаждане, а топлопроводимостта на течността е 15-25 пъти по-голяма от тази на въздуха. Има спешна нужда от надграждане на течното охлаждане. Охлаждането е все по-близо до основния източник на топлина: очаква се да се развие от ниво стая, ниво шкаф и ниво сървър до ниво чип. Строгото регулиране на политиката ускорява проникването на течно охлаждане: Консумацията на енергия от системите за контрол на температурата е един от ключовите фактори за намаляване на PUE. При двойния въглероден фон изискването за PUE за възела East Digital West Computing е под 1,25/1,2.
Зад подобряването на изчислителната мощност, чиповете трябва да имат по-висока изчислителна ефективност и да извършват повече изчисления за по-кратко време, което неизбежно води до увеличаване на консумацията на енергия на чиповете. Според ODCC „Бяла книга за надеждността на сървърите с течно охлаждане Cold Plate“, през 2022 г. консумацията на енергия на единичен процесор на сървърния процесор от четвърто поколение на Intel е надхвърлила 350 вата, консумацията на енергия на единичния GPU чип на NVIDIA е надхвърлила 700 вата, и плътността на изчислителната мощност на AI клъстера обикновено достига 50 kW/шкаф. Работната температура на чипа значително влияе върху неговата производителност, а увеличаването на плътността на мощността значително увеличава плътността на топлинния поток на чипа, което води до повишаване на температурата на чипа. В традиционните чипове 98 процента от обема се използват за охлаждане и само 2 процента се използват за изчисляване и работа. Все още обаче е трудно да се реши текущият проблем с разсейването на топлината. С непрекъснатото и бързо подобряване на производителността на чипа, проблемът с разсейването на топлината ще става все по-важен.
При избора на охлаждащи носители също има допълнителна тенденция към избор на охлаждащи носители с по-добра охлаждаща ефективност. Според данните на CDCC топлопроводимостта на течностите е 15-25 пъти по-голяма от тази на въздуха. С увеличаването на топлинната плътност се очаква течното охлаждане да замени въздушното, за да се постигне по-ефективно разсейване на топлината. Според бялата книга на Intel „Иновативна практика за зелени центрове за данни – справка за проектиране на система за течно охлаждане на студена плоча“, центровете за данни, които използват въздушно охлаждане, обикновено могат да решат охлаждането на шкафа в рамките на 12kW, като мощността на шкафа надвишава 15kW. В сравнение със съществуващите центрове за данни с въздушно охлаждане, таванът на капацитета за разсейване на топлината на въздушния поток е достигнат и технологията за течно охлаждане, като технология с по-силен капацитет за разсейване на топлина, може да поддържа по-висока плътност на мощността.
Настоящите решения за разсейване на топлината на ниво чип включват основно технология за течно охлаждане, технология за разсейване на топлината за съхранение на топлина с промяна на фазата, технология за охлаждане чрез изпаряване и т.н. Технологията за течно охлаждане е едно от важните решения за разсейване на топлината на ниво чип и се очаква да стане мейнстрийм в бъдеще . В технологията за течно охлаждане тя обхваща студени плочи, потапяне, пръскане и т.н. В момента развитието на студена плоча и тип потапяне е относително зряло в сравнение с типа спрей.
Воден от AIGC, бъдещият растеж на AI сървърите продължава да бъде оптимистичен. Според данни на IDC, размерът на глобалния пазар на AI сървъри през 2021 е бил 15,6 милиарда щатски долара и се очаква глобалният пазар на AI интелигентни сървъри да достигне 31,8 милиарда щатски долара до 2025 г. с CAGR от 19,5 проценти; През 2021 г. мащабът на китайския пазар на AI сървъри достигна 35 милиарда RMB и се очаква мащабът на китайския пазар на AI сървъри да достигне 70,2 милиарда RMB до 2025 г. с CAGR от 19,0 процента. Очаква се AIGC допълнително да ускори растежа на AI сървърите.
