Tekoäly edistää teollista innovaatiota ilmajäähdytyksestä nestejäähdytykseen
Olennainen syy siihen, että elektroniset laitteet tuottavat lämpöä, on prosessi, jossa työenergia muunnetaan lämpöenergiaksi. Lämmönpoisto on suunniteltu käsittelemään lämmönhallintaongelmia tehokkaissa tietokonelaitteissa, optimoimalla laitteiden suorituskykyä ja pidentämällä käyttöikää poistamalla lämpöä suoraan sirujen tai prosessorien pinnalta. Sirun tehonkulutuksen kasvaessa lämmönpoistotekniikka on kehittynyt yksiulotteisten lämpöputkien lineaarisesta lämpötilan tasauksesta kaksiulotteisen VC:n tasomaiseen lämpötilan tasaukseen, kolmiulotteisen VC-teknologiapolun integroituun lämpötilan tasaukseen ja lopulta nestejäähdytystekniikkaan.
3D VC:llä on parempia jäähdytysetuja, kuten "tehokas jäähdytys, tasainen lämpötilan jakautuminen ja pienemmät hotspotit", jotka voivat täyttää pullonkaulavaatimukset, jotka liittyvät suuritehoisten laitteiden lämmönpoistoon ja lämpötilan tasaamiseen alueilla, joilla on suuri lämpövirtatiheys. Se voi myös varmistaa vahvemman ylikellotuksen ja järjestelmän vakauden ylikellotuksen jälkeen. Lämmönjohtavuus lämpöputken/tasauslevyn välillä on siirtää lämpöä useisiin kootuihin lämpöputkiin/tasauslevyihin, joilla on kosketuslämpövastus ja itse kuparin lämpövastus; Kolmiulotteisen rakenteen liitettävyyden kautta 3D VC käy läpi sisäisen nestefaasimuutoksen ja lämmön diffuusion siirtäen lastujen lämpöä suoraan ja tehokkaasti hampaiden distaaliseen päähän lämmön hajauttamiseksi.
Jäähdytystekniikkaan kuuluu kaksi tyyppiä: ilmajäähdytys ja nestejäähdytys. Ilmajäähdytteisessä tekniikassa lämpöputkien ja VC:n lämmönpoistokyky on suhteellisen alhainen. 3D VC -lämmönpoiston yläraja voidaan pidentää 1000 W:iin, ja molemmat vaativat tuulettimen lämmönpoistoa varten. Tekniikka on yksinkertainen, edullinen ja sopii useimpiin laitteisiin. Nestejäähdytystekniikalla on korkeampi jäähdytystehokkuus, mukaan lukien kaksi tyyppiä: kylmälevy ja upotustyyppi. Niistä kylmälevy on epäsuora jäähdytysmenetelmä, jolla on kohtuullinen alkuinvestointi, alhaisemmat käyttö- ja ylläpitokustannukset ja suhteellisen kypsä. Nvidia GB200 NVL72 ottaa käyttöön kylmälevyn nestejäähdytysratkaisun; Upotusjäähdytys on suorajäähdytysmenetelmä, jolla on korkeat tekniset vaatimukset ja korkeat käyttö- ja ylläpitokustannukset.
Tekoälyn suurten mallien koulutus ja edistäminen vaativat suurempaa laskentatehoa siruilta ja lisäävät yksittäisten sirujen virrankulutusta. Sirun lämpötila vaikuttaa sen suorituskykyyn. Kun sirun käyttölämpötila on lähellä 70-80 astetta, jokaista 2 astetta lämpötilan nousua kohden sirun suorituskyky heikkenee noin 10 %. Siksi yhden sirun tehonkulutuksen kasvu lisää edelleen lämmönpoiston tarvetta. Lisäksi Nvidia B200:n virrankulutus on yli 1000 W ja se on lähellä ilmajäähdytteisen jäähdytyksen ylärajaa; Käytännöt, kuten "kaksoishiili" ja "East West Calculation", edellyttävät ehdottomasti PUE:ta palvelinkeskuksille, ja nestejäähdytyksen keskimääräinen PUE on alhaisempi kuin ilmajäähdytyksen. TCO:lla mitattuna ilmajäähdytykseen verrattuna kylmälevynestejäähdytyksen alkuinvestointikustannus on lähellä ilmajäähdytyksen hintaa ja myöhemmät käyttökustannukset alhaisemmat.
Yksivaiheinen upotusnestejäähdytteinen kaappi: Se on säiliöön rakennettu nestejäähdytteinen palvelin, jossa CDU ja säiliö on yhdistetty putkistojen avulla. Alempi putki kuljettaa matalan lämpötilan jäähdytysväliainetta säiliöön, ja nestejäähdytteinen väliaine imee lämmön nestejäähdytteisestä palvelimesta. Lämpötilan noustessa se virtaa takaisin CDU:hun ja CDU kuljettaa lämmön pois. Tällä rakenteella voidaan saavuttaa palvelimen täydellinen nestejäähdytys, ja tuulettimeton muotoilu johtaa korkeampaan tehotiheyteen ja pienempään PUE-arvoon verrattuna ilmajäähdytykseen. Mutta tekniset vaikeudet ovat korkeat ja levinneisyysaste on suhteellisen alhainen.
Kaksivaiheinen upotus: Korkeilla teknisillä vaatimuksilla se voi lisätä merkittävästi järjestelmän tehotiheyttä. Palvelimen pääsirun suuren tehon vuoksi sirun pinnalle on tehtävä tehostettu kiehumiskäsittely, jotta sen pinnalla oleva kaasutusydin lisääntyisi, faasimuutoslämmönsiirtotehokkuus paranee ja lämmönpoiston maksimitiheys yli 100 W/ c ㎡.
Tekoälyn laskentatehon ja politiikan PUE:n kehityksen johdosta jäähdytystekniikkaa on jatkuvasti päivitettävä elektronisten laitteiden käyttölämpötilan hallitsemiseksi. Chip-tason lämmönpoisto siirtyy lämpöputkista/VC:stä tehokkaampiin 3DVC- ja kylmälevyjäähdytysratkaisuihin, mikä edistää jatkuvaa innovaatiota hakejäähdytysteknologiassa.
