В ерата на ИИ течното охлаждане ли е единственият начин за разсейване на топлината
Според прогнозите търсенето на изчислителна мощност в бъдеще ще нарасне бързо и глобалната интелигентна изчислителна мощност се очаква да достигне 105ZFLOPS до 2030 г., увеличение от 500 пъти в сравнение с 2020 г. Според данни на IDC, мащабът на интелигентната изчислителна мощност на Китай достигна 268,0EFLOPS (1018 операции с плаваща запетая в секунда) през 2022 г. и се очаква, че мащабът на интелигентната изчислителна мощност ще влезе в нивото на ZFLOPS до 2026 г., достигайки 1271,4EFLOPS.
С непрекъснатото подобряване на изчислителната мощност е необходимо значително да се подобри производителността на чиповете, за да се поддържа, което носи друго голямо предизвикателство, а именно консумацията на енергия при термичен дизайн (TDP) на чиповете. Понастоящем консумацията на енергия на процесора е достигнала 350-500W, докато мощността на графичните процесори от висок клас и чиповете ASIC за комутатори е достигнала над 700 W. Когато мощността на чипа бъде допълнително увеличена до над 700 W в бъдеще, дизайнът на разсейването на топлината на чипа ще се превърне в сериозен проблем.
Понастоящем най-широко използваният метод за охлаждане на чипове е въздушното охлаждане, което означава, че радиатор с добра топлопроводимост е прикрепен към чип с високо генериране на топлина и малък вентилатор е фиксиран над радиатора. Въздушният поток, генериран от високоскоростното въртене на вентилатора, отнема топлината от радиатора. С непрекъснатото подобряване на мощността на чипа, след надвишаване на 300 W, ефектът от използването на традиционни радиатори за разсейване на топлината вече не е очевиден. Технологията за охлаждане с течно охлаждане се счита за идеално решение за охлаждане в ерата на ИИ.
Технологията за течно охлаждане може да бъде разделена на три типа въз основа на различните й методи за охлаждане: течно охлаждане със студена плоча, течно охлаждане с потапяне и течно охлаждане със спрей. Течното охлаждане със студена плоча е индиректен контактен тип течно охлаждане, което фиксира студената плоча върху източника на топлина и течността протича вътре в студената плоча, за да прехвърли топлината далеч от оборудването, като постига разсейване на топлината. Спрей течното охлаждане е технология, която разсейва топлината чрез пръскане на охлаждаща течност върху повърхността на ИТ оборудването, с относително ниска ефективност на разсейване на топлината.
Потопяемото течно охлаждане се счита за най-популярната и ефективна технология за течно охлаждане за широкомащабно внедряване в центрове за данни с течно охлаждане. Той има следните предимства: първо, има висока термична ефективност, тъй като потапящото течно охлаждане директно потапя ИТ оборудването в охлаждащата течност, позволявайки цялостен контакт с източници на топлина, което значително подобрява ефективността на охлаждане; Второ, ефектът от намаляване на шума е добър, тъй като ИТ оборудването е напълно потопено в охлаждащата течност, което може да намали шума, излъчван от ИТ оборудването; Третото е енергоспестяването и опазването на околната среда. Течното охлаждане с потапяне не изисква използването на голям брой вентилатори, което може да намали консумацията на енергия и емисиите на въглероден диоксид. Според съответните оценки на данните, в сравнение с въздушното охлаждане, течното охлаждане може да спести 20% -30% от електроенергията, необходима за цялата работа на сървъра.
Технологията за течно охлаждане с потапяне неизбежно ще се превърне в основна технология за охлаждане в ерата на ИИ в бъдеще. Въпреки това, настоящата технология и продукти за течно охлаждане все още са в сравнително предварителен етап на приложение, но с развитието на AI, центрове за данни и други приложения, приложението и популяризирането на технологията за течно охлаждане ще се ускори. С по-нататъшното развитие на технологията за потопяемо течно охлаждане, това може да се превърне в „единствения“ избор за охлаждане на центрове за данни в бъдеще.
