Сравнение на пет сървърни технологии за термично управление, еднофазният DLC е по-ефективен
Наскоро, на техническа лекция, организирана от DCD, техническият експерт на Dell д-р Тим Шед разкри в специален доклад, озаглавен „Сравнение на производителността на пет сървърни технологии за термично управление в центрове за данни“, че водещите технологии за охлаждане на центрове за данни включват въздушно охлаждане, еднофазно потапяне , двуфазно потапяне, двуфазно директно течно охлаждане Сравнение на изследване и тестване на еднофазно директно течно охлаждане (DLC, студена плоча).
До 2025 г. мощността на CPU или GPU чиповете обикновено ще достигне до 500 W, а изкуственият интелект и машинното обучение увеличиха мощността на GPU до 700 W, с очаквани 1000 W в близко бъдеще. По-важното е, че при увеличаване на мощността са необходими по-ниски температури на опаковката на чипа и по-малки температурни разлики, за да се осигури нормалната работа на чипа. Колкото по-напреднала е полупроводниковата технология, толкова по-малък е размерът на транзистора и по-голям е токът на утечка, който нараства експоненциално с температурата. Следователно предизвикателството на системите за управление на топлината се засилва.
Преди няколко години, когато TDP на процесора беше около 250 W, тези пет технологии за управление на топлината успяха да осигурят много ефективно охлаждане за типични шкафове за центрове за данни, като например разполагането на 32 двойни 250 W монтирани в шкаф сървъра в шкафове за центрове за данни. За сървър, монтиран в шкаф 2U, докладът наблюдава температурна разлика от приблизително 26 градуса между опаковката на чипа и въздуха, преминаващ през сървъра. Следователно е доста разумно температурата на чипа да се поддържа около 51 градуса само с 25 градуса студен въздух. В този момент ефективността на въздушното охлаждане за един сървър е еквивалентна на еднофазно охлаждане с потапяне.
В момента мощността на един процесор се е увеличила до 350W до 400W, а температурната разлика, необходима за отвеждане на топлината от чипа към охлаждащата вода на съоръжението, непрекъснато се увеличава. По същия начин шкаф с 32 двойни 350W сървъра, монтирани в шкаф, е разположен за охлаждане. Температурната разлика между въздуха и опаковката на чипа по време на въздушно охлаждане (1U) надвишава 50 градуса, което означава, че когато сървърът се охлажда с 25 градуса студен въздух, температурата на процесора ще достигне 75 градуса, приближавайки границата на работната температура на процесор. Може да се види, че текущата мощност на процесора се е увеличила до 350 W-400W, а въздушното охлаждане е много близо до действителната граница, което означава, че обикновено се изисква по-хладен въздух, като по този начин се влошава консумацията на енергия за охлаждане.
През следващите две до три години TDP на процесорите като цяло ще се увеличи до 500 W, а въздушното охлаждане е изправено пред значителни предизвикателства, изискващи иновативни методи за проектиране на радиатор или разчитане на по-големи размери, за да позволи на повече въздух да навлиза и охлажда процесорите. В този момент температурната разлика между въздушното охлаждане (1U), еднофазното охлаждане с потапяне и опаковката на чипа надвишава 60 градуса C; Двуфазното охлаждане с потапяне все още е ефективно и температурната разлика ще се увеличи до около 34 градуса; Диапазонът на температурната разлика между двуфазен DLC и еднофазен DLC (1 lpm) не е значителен, около 25 градуса; Диапазонът на температурната разлика на еднофазния DLC (2 lpm) е по-малък, около 17 градуса.
В сравнение с другите четири метода за охлаждане на центъра за данни, еднофазното директно течно охлаждане (DLC) има най-висока термична ефективност и може да осигури потенциален начин за постигане на по-добра устойчивост и подобряване на ефективността.
