Термосифонно охлаждане на сървърния GPU
С развитието на задълбочено обучение, симулация, BIM дизайн и AEC индустриални приложения в различни индустрии, под благословията на AI технологията виртуална GPU технология, се изисква мощен анализ на изчислителната мощност на GPU. Както GPU сървърите, така и GPU работните станции са склонни да бъдат миниатюризирани, модулирани и силно интегрирани. Плътността на топлинния поток често достига 7-10 пъти тази на традиционното GPU сървърно оборудване с въздушно охлаждане. Поради централизираното инсталиране на модули, има голям брой NVIDIA GPU графични карти с голямо количество топлина, така че проблемът с разсейването на топлината е много важен. В миналото често използваната технология за проектиране на разсейване на топлината вече не може да отговори на изискванията на новите системи. Традиционните GPU сървъри с водно охлаждане или GPU сървъри с течно охлаждане не могат да бъдат отделени от поддръжката на вентилатори. Днес ще анализираме термосифонната технология за разсейване на топлината.
Понастоящем технологията за термосифонно охлаждане на пазара използва главно колонен или пластинчат радиатор като тяло, тръба за топлинна среда се вкарва в дъното на радиатора, работна течност се инжектира в черупката и се създава вакуумна среда. Това е гравитационна топлинна тръба с нормална температура. Работният процес е както следва: В долната част насистема за охлаждане, отоплителната система загрява работния флуид в корпуса през тръбата на топлоносителя. В работния температурен диапазон работната течност кипи и парата се издига до горната част насистема за охлажданеда кондензира и отделя топлина, а кондензатът тече по вътрешната стена насистема за охлаждане. Рефлуксът към нагревателната секция се нагрява и изпарява отново, а топлината се прехвърля от източника на топлина към радиатора чрез промяна на фазата на непрекъснатия цикъл на работния флуид, за да се постигне целта на отоплението и отоплението.
Приложението на термосифонно охлаждане на GPU работни станции
Как всяко поколение CPU охладители се придвижват стъпка по стъпка към границата на съвременната теоретична производителност. От най-примитивния алуминиев радиатор до настоящето, това е добър избор. Може би си мислите, че след като някои малки перки са толкова лесни за използване, по-добре ли е да използвате повече и по-големи перки? Резултатът обаче не е такъв. Колкото по-далеч са ребрата от източника на топлина, толкова по-ниска е температурата на ребрата. Когато температурата падне до температурата на околния въздух, без значение колко дълги са направени перките, топлопредаването няма да продължи да се увеличава.
Когато консумацията на съвременна изчислителна мощност на GPU навлезе в диапазона от 75 до 350 вата или дори по-висок, инженерите по топлинен дизайн се обръщат към разработването на нови методи за разсейване на топлината. Самата топлинна тръба не подобрява капацитета на разсейване на топлината на радиатора. Неговата функция е да използва топлопроводимостта и топлинната конвекция едновременно, за да постигне ефективност на топлопреминаване, много по-висока от тази на самия метал.
Още през 1937 г. се появява термосифонната технология. По време на нормална работа течността в топлинната тръба ще кипи и парата ще достигне до кондензационния край през парната камера, след което парата ще се върне в течността и след това ще се върне към източника на топлина през сърцевината на тръбата. Сърцевината на тръбата обикновено е в синтерован метал. Въпреки това, ако топлинната тръба абсорбира твърде много топлина, ще възникне явлението "изсъхване на топлинната тръба". Течността не само се превръща в пара в парната камера, но също така се превръща в пара в сърцевината на тръбата, което не й позволява да се промени обратно в течността, за да се върне към източника на топлина, което значително увеличава термичното съпротивление на топлинната тръба.
Сега идва нашият акцент - термосифон. Термосифонното разсейване на топлината не е като топлинна тръба, която използва тръбна сърцевина, за да върне течността обратно към края на изпаряването, а използва само гравитацията, съчетана с някои гениални конструкции за образуване на циркулация, и използва процеса на изпаряване на течността като водна помпа . Това не е нова технология, тя е много често срещана в промишлени приложения с голямо отделяне на топлина.
Най-важният момент при разсейването на топлината на термосифона е, че дебелината му ще бъде намалена от традиционните 103 мм до само 30 мм (намалена до по-малко от една трета), а формата е сравнително малка и няма да компрометира производителността. За да се улесни обработката на термосифонно оборудване за разсейване на топлината, повечето производители в момента използват алуминиеви материали. Използва се и мед и температурата може да бъде понижена с 5-10 градуса, само за GPU сървъри, които генерират повече топлина.
