Palvelimen GPU-termosyfoninen jäähdytys
Syväoppimisen, simuloinnin, BIM-suunnittelun ja AEC-teollisuuden sovellusten kehittäminen eri aloilla, tekoälyteknologian virtuaalisen GPU-tekniikan siunauksen alaisena, tarvitaan tehokasta GPU-laskentatehoanalyysiä. Sekä GPU-palvelimet että GPU-työasemat ovat yleensä miniatyrisoituja, modulaarisia ja erittäin integroituja. Lämpövirtauksen tiheys on usein 7-10 kertaa suurempi kuin perinteisten ilmajäähdytteisten GPU-palvelinlaitteiden. Moduulien keskitetyn asennuksen ansiosta on olemassa suuri määrä NVIDIA GPU -näytönohjainkortteja, joissa on paljon lämpöä, joten lämmönpoisto-ongelma on erittäin näkyvä. Aiemmin yleisesti käytetty lämmönpoistosuunnittelutekniikka ei enää pysty täyttämään uusien järjestelmien vaatimuksia. Perinteisiä vesijäähdytteisiä GPU-palvelimia tai nestejäähdytteisiä GPU-palvelimia ei voida erottaa fanien tuesta. Tänään analysoimme termosifonin lämmönpoistotekniikkaa.
Tällä hetkellä markkinoilla oleva termosyfonijäähdytystekniikka käyttää pääosin pylväs- tai levyjäähdytyselementtiä rungona, lämpöväliaineputki työnnetään jäähdytyselementin pohjaan, käyttöneste ruiskutetaan kuoreen ja tyhjiöympäristö muodostetaan. Tämä on normaalilämpötilainen painovoimalämpöputki. Työprosessi on seuraava: Alareunassajäähdytyselementti, lämmitysjärjestelmä lämmittää kuoressa olevan käyttönesteen lämpöväliaineputken kautta. Käyttölämpötila-alueella työneste kiehuu ja höyry nousee säiliön yläosaanjäähdytyselementtitiivistyy ja vapauttaa lämpöä, ja lauhde virtaa kotelon sisäseinää pitkinjäähdytyselementti. Refluksointi lämmitysosaan kuumennetaan ja haihdutetaan uudelleen, ja lämpö siirtyy lämmönlähteestä jäähdytyselementtiin työnesteen jatkuvan kiertovaiheen muutoksen kautta lämmityksen ja kuumennuksen tarkoituksen saavuttamiseksi.
Termosyfonijäähdytyksen soveltaminen GPU-työasemiin
Miten kukin CPU-jäähdyttimen sukupolvi etenee askel askeleelta nykyaikaisen teoreettisen suorituskyvyn rajalle. Alkeellisimmasta alumiinijäähdytyslevystä nykypäivään, se on hyvä valinta. Saatat ajatella, että koska jotkut pienet evät ovat niin helppokäyttöisiä, onko enemmän ja suurempia eviä parempi käyttää? Tulos ei kuitenkaan pidä paikkaansa. Mitä kauempana evät ovat lämmönlähteestä, sitä alhaisempi on evien lämpötila. Kun lämpötila laskee ympäröivän ilman lämpötilaan, riippumatta siitä, kuinka kauan siivekkeitä tehdään, lämmönsiirto ei jatka lisääntymistä.
Kun nykyaikaisen grafiikkasuorittimen virrankulutus on 75–350 wattia tai jopa enemmän, lämpösuunnittelijat ryhtyvät kehittämään uusia lämmönpoistomenetelmiä. Lämpöputki itsessään ei lisää jäähdyttimen lämmönpoistokykyä. Sen tehtävänä on käyttää lämmönjohtavuutta ja lämmön konvektiota samanaikaisesti saavuttaakseen lämmönsiirtotehokkuuden, joka on paljon korkeampi kuin itse metallilla.
Termosifonitekniikka ilmestyi jo vuonna 1937. Normaalin toiminnan aikana lämpöputken sisällä oleva neste kiehuisi ja höyry pääsisi kondensaatiopäähän höyrykammion kautta, minkä jälkeen höyry palaisi nesteeseen ja palaisi sitten lämmönlähteeseen putken sydämen kautta. Putken ydin on yleensä sintratussa metallissa. Jos lämpöputki kuitenkin imee liikaa lämpöä, tapahtuu "lämpöputken kuivumisen" ilmiö. Neste ei muutu vain höyryksi höyrykammiossa, vaan myös höyryksi putken ytimessä, mikä estää sitä muuttumasta takaisin nesteeksi palatakseen lämmönlähteeseen, mikä lisää suuresti lämpöputken lämpövastusta.
Nyt kohokohtamme on tulossa - termosyfoni. Termosyfonin lämmönpoisto ei ole kuin lämpöputki, joka käyttää putken ydintä nesteen tuomiseksi takaisin haihdutuspäähän, vaan käyttää vain painovoimaa yhdistettynä joihinkin nerokkaisiin rakenteisiin kierron muodostamiseksi ja käyttää nesteen haihdutusprosessia vesipumppuna. . Tämä ei ole uusi tekniikka, se on hyvin yleistä teollisissa sovelluksissa, joissa lämmön vapautuminen on suuri.
Termosifonin lämmönpoiston tärkein kohta on, että sen paksuus pienenee perinteisestä 103 mm:stä vain 30 mm:iin (pienempi alle kolmasosaan), ja muoto on suhteellisen pieni eikä vaaranna suorituskykyä. Useimmat valmistajat käyttävät tällä hetkellä alumiinimateriaaleja helpottaakseen termosifonin lämmönpoistolaitteiden käsittelyä. Myös kuparia käytetään, ja lämpötilaa voidaan laskea 5-10 astetta vain enemmän lämpöä tuottavilla GPU-palvelimilla.
