Tekoälyjäähdytyksen tekniikka ja markkinatrendit
Tekoälyn laskentatehon kysynnän nopean kasvun vuoksi tekoälysirujen suorituskyky ja virrankulutus ovat parantuneet merkittävästi samanaikaisesti. Ilmajäähdytteisen sirutason jäähdytyksen tehonkulutuksen yläraja on noin 800 W ja kustannustehokkuus laskee, kun ilmajäähdytteinen siru saavuttaa tehorajan. Tehokkaampia ja tehokkaampia jäähdytysratkaisuja tarvitaan laitteiden normaalin toiminnan ylläpitämiseksi.
Jos pyrimme vain parantamaan lämmönpoistotekniikkaa ja teemme pieniä muutoksia tai optimointeja alkuperäiseen suunnitelmaan, etenemis- ja päivitysnopeus on hitaampi ja ero tarjotun lämmönpoistokapasiteetin ja korkean suorituskyvyn ja korkea laskentateho tulee yhä suuremmaksi.Vain joidenkin luovien ja häiritsevien jäähdytystekniikoiden avulla voimme saavuttaa pohjimmiltaan mittakaavan tai moninkertaisen kapasiteetin parannuksen ja ratkaista perinteisten tekniikoiden kohtaaman sirun suorituskyvyn jäähdytystarjonnan ja kysynnän välisen kuilun kasvavan ongelman.
Jäähdytystekniikan osalta nykyinen lämmönpoistomoduuli koostuu pääasiassa aktiivisesta ja passiivisesta hybridilämpötekniikasta. Tällä hetkellä lämpömoduulit jaetaan ilmajäähdytykseen ja nestejäähdytykseen:
Ilmajäähdytys on prosessi, jossa käytetään ilmaa väliaineena lämmön haihduttamiseen välimateriaalien, kuten lämpörajapintamateriaalien, jäähdytyselementtien (VC) tai lämpöputkien kautta jäähdytyslevyn tai tuulettimen ja ilman välisen konvektion kautta.
Nestejäähdytyslämmön hajoaminen saadaan aikaan upotuslämmönpoistolla, pääasiassa konvektiolla nestelämmöllä sirun jäähdyttämiseksi. Kuitenkin, kun hakkeen lämmöntuotto ja tilavuus lisääntyvät ja pienenevät, sirun lämpösuunnittelun tehonkulutus (TDP) kasvaa ja ilmajäähdytyksen lämmönpoisto tulee vähitellen riittämättömäksi käyttöön.
Ja tällä hetkellä markkinoilla on kaksi pääasiallista nestejäähdytyksen lämpöratkaisua, joista ensimmäinen nestejäähdytysratkaisu on vesikierto, joka tulee kehoon pumppujen ja putkien kautta ottamaan pois lämpöenergiaa. Toinen tyyppi on upotustekniikka, joka sijoittaa lämmönlähteen (kuten sirun) johtamattomaan nesteeseen ottamaan pois lämpöenergiaa. Siksi yksittäisen kaapin tehotiheyden parantamiseksi on käytetty laajalti nestejäähdytysratkaisuja. palvelinkeskuksissa viime vuosina. Se voidaan karkeasti jakaa kahteen tekniseen polkuun: Cold Plate ja Immersion.
Edellinen siirtää epäsuorasti lämmityslaitteen lämmön kiertoputkeen suljettuun jäähdytysnesteeseen kylmälevyn kautta; Jälkimmäinen sijoittaa lämmityslaitteen ja piirilevyn kokonaisuudessaan suoraan nesteeseen. Ilmaväliaineeseen verrattuna nesteellä on korkeampi lämmönjohtavuus, suurempi ominaislämpökapasiteetti ja voimakkaampi lämmön absorptiokyky. Lisäksi nestejäähdytyksellä on myös merkittäviä etuja toiminnassa. kustannuksia.
Tekoälyn laskentatehon kysynnän nopean kasvun vuoksi asiaan liittyvien suorittimien/grafiikkasuorittimien tehon parantuminen näyttää kiihtyvän trendin. Lämmönhäviöstä, toimialasta, johon aiemmin ei kiinnitetty paljon huomiota, on tulossa yhä tärkeämpi tekoälyn tuoman datan ja tietojenkäsittelyn räjähdysmäisen kasvun vuoksi. Nestejäähdytyksen penetraatioaste nousee nykyisestä alle 10 prosentista 20 prosenttiin vuoteen 2025 mennessä.
