Viiden palvelimen lämmönhallintateknologian vertailu, yksivaiheinen DLC on tehokkaampi
Äskettäin DCD:n järjestämässä teknisessä luennossa Dellin tekninen asiantuntija tohtori Tim Shedd paljasti erikoisraportissa "Viiden palvelimen lämmönhallintateknologian suorituskyky vertailu datakeskuksissa", että johtaviin konesalien jäähdytystekniikoihin kuuluu ilmajäähdytys ja yksivaiheinen upotus. , kaksivaiheinen upotus, kaksivaiheinen suora nestejäähdytys Yksivaiheisen suoran nestejäähdytyksen (DLC, kylmälevy) tutkimuksen ja testauksen vertailu.
Vuoteen 2025 mennessä prosessori- tai GPU-sirujen teho nousee yleensä jopa 500 wattiin, ja tekoäly ja koneoppiminen ovat nostaneet GPU-tehon 700 wattiin, ja lähitulevaisuudessa odotetaan 1000 wattia. Vielä tärkeämpää on, että tehon kasvaessa vaaditaan alhaisempia lastupakkauslämpötiloja ja pienempiä lämpötilaeroja sirun normaalin toiminnan varmistamiseksi. Mitä edistyneempi puolijohdetekniikka on, sitä pienempi on transistorin koko ja sitä suurempi vuotovirta, joka kasvaa eksponentiaalisesti lämpötilan mukaan. Siksi lämmönhallintajärjestelmien haaste kasvaa.
Muutama vuosi sitten, kun prosessorin TDP oli noin 250 W, nämä viisi lämmönhallintatekniikkaa pystyivät tarjoamaan erittäin tehokkaan jäähdytyksen tyypillisille konesaleille, kuten 32 kahden 250 W:n telineeseen asennetun palvelimen käyttöönotto datakeskuskaapeissa. 2U:n telineeseen asennetun palvelimen osalta raportissa havaittiin noin 26 asteen lämpötilaero sirupakkauksen ja palvelimen läpi virtaavan ilman välillä. Siksi on varsin järkevää pitää lastun lämpötila noin 51 astetta vain 25 asteen kylmällä ilmalla. Tässä vaiheessa yhden palvelimen ilmajäähdytyksen tehokkuus vastaa yksivaiheista uppojäähdytystä.
Tällä hetkellä yhden prosessorin teho on noussut 350–400 wattiin, ja lämpötilaero, joka tarvitaan lämmön siirtämiseen sirusta laitoksen jäähdytysveteen, kasvaa jatkuvasti. Vastaavasti jäähdytystä varten käytetään kaappia, jossa on 32 kahta 350 W:n telineeseen asennettua palvelinta. Ilma- ja sirupakkausten välinen lämpötilaero ilmajäähdytyksen aikana (1U) ylittää 50 astetta, mikä tarkoittaa, että kun palvelinta jäähdytetään 25 asteen kylmällä ilmalla, prosessorin lämpötila saavuttaa 75 astetta, lähestyen laitteen käyttölämpötilarajaa. prosessori. Voidaan nähdä, että nykyinen prosessorin teho on noussut 350W-400W, ja ilmanjäähdytys on hyvin lähellä todellista rajaa, mikä tarkoittaa, että yleensä tarvitaan viileämpää ilmaa, mikä lisää jäähdytysenergian kulutusta.
Seuraavien kahden tai kolmen vuoden aikana prosessorien TDP nousee yleensä 500 wattiin, ja ilmajäähdytyksellä on edessään huomattavia haasteita, jotka edellyttävät innovatiivisia jäähdytyselementtien suunnittelumenetelmiä tai luottavat suurempiin kokoihin, jotta prosessoreihin pääsee enemmän ilmaa ja jäähdyttää niitä. Tässä vaiheessa lämpötilaero ilmajäähdytyksen (1U), yksivaiheisen upotusjäähdytyksen ja lastupakkauksen välillä ylittää 60 astetta; Kaksivaiheinen uppojäähdytys on edelleen tehokas ja lämpötilaero kasvaa noin 34 asteeseen; Kaksivaiheisen DLC:n ja yksivaiheisen DLC:n (1 lpm) välinen lämpötilaero ei ole merkittävä, noin 25 astetta; Yksivaiheisen DLC:n (2 lpm) lämpötilaeroalue on pienempi, noin 17 astetta.
Verrattuna neljään muuhun palvelinkeskuksen jäähdytysmenetelmään, yksivaiheisella suoralla nestejäähdytyksellä (DLC) on korkein lämpötehokkuus ja se voi tarjota potentiaalisen tavan saavuttaa parempaa kestävyyttä ja parantaa tehokkuutta.
