Czy w erze sztucznej inteligencji chłodzenie cieczą jest jedynym sposobem rozpraszania ciepła
Według przewidywań zapotrzebowanie na moc obliczeniową w przyszłości będzie szybko rosło, a globalna inteligentna moc obliczeniowa ma osiągnąć 105ZFLOPS do 2030 r., co oznacza wzrost 500-krotny w porównaniu z rokiem 2020. Według danych IDC, skala inteligentnej mocy obliczeniowej Chin osiągnęła 268,0EFLOPS (1018 operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę) w 2022 r. i oczekuje się, że do 2026 r. skala inteligentnej mocy obliczeniowej osiągnie poziom ZFLOPS, osiągając 1271,4EFLOPS.
Wraz z ciągłym ulepszaniem mocy obliczeniowej konieczna jest znaczna poprawa wydajności chipów, aby ją obsługiwały, co niesie ze sobą kolejne poważne wyzwanie, a mianowicie projektowy pobór mocy (TDP) chipów. Obecnie pobór mocy procesora osiągnął 350-500W, podczas gdy moc wysokiej klasy procesorów graficznych i przełączających układów ASIC osiągnęła ponad 700W. Kiedy w przyszłości moc chipa zostanie zwiększona do ponad 700 W, konstrukcja rozpraszania ciepła przez chip stanie się poważnym problemem.
Obecnie najpowszechniej stosowaną metodą chłodzenia chipów jest chłodzenie powietrzem, co oznacza, że do chipa generującego dużo ciepła przymocowany jest radiator o dobrej przewodności cieplnej, a nad radiatorem zamontowany jest mały wentylator. Przepływ powietrza generowany przez szybkie obroty wentylatora odbiera ciepło z radiatora. Wraz z ciągłą poprawą mocy chipów, po przekroczeniu 300W, efekt stosowania tradycyjnych radiatorów do odprowadzania ciepła nie jest już oczywisty. Technologia chłodzenia cieczą jest uważana za idealne rozwiązanie chłodzące w erze sztucznej inteligencji.
Technologię chłodzenia cieczą można podzielić na trzy typy w zależności od różnych metod chłodzenia: chłodzenie cieczą z zimną płytą, chłodzenie cieczą zanurzeniową i chłodzenie cieczą natryskową. Chłodzenie cieczą z zimną płytą to rodzaj chłodzenia cieczą z pośrednim kontaktem, który mocuje płytę zimną na źródle ciepła, a ciecz przepływa wewnątrz płyty zimnej, odprowadzając ciepło z urządzenia, powodując rozproszenie ciepła. Chłodzenie cieczą w sprayu to technologia rozpraszania ciepła poprzez natryskiwanie chłodziwa na powierzchnię sprzętu IT, przy stosunkowo niskiej wydajności rozpraszania ciepła.
Zanurzeniowe chłodzenie cieczą jest uważane za najbardziej popularną i wydajną technologię chłodzenia cieczą do zastosowań na dużą skalę w centrach danych chłodzonych cieczą. Posiada następujące zalety: po pierwsze, posiada wysoką sprawność cieplną, gdyż chłodzenie cieczą zanurzeniową bezpośrednio zanurza sprzęt IT w płynie chłodzącym, pozwalając na kompleksowy kontakt ze źródłami ciepła, znacznie poprawiając efektywność chłodzenia; Po drugie, efekt redukcji hałasu jest dobry, ponieważ sprzęt IT jest całkowicie zanurzony w płynie chłodzącym, co może zmniejszyć hałas emitowany przez sprzęt IT; Trzecim jest oszczędzanie energii i ochrona środowiska. Zanurzeniowe chłodzenie cieczą nie wymaga stosowania dużej liczby wentylatorów, co może zmniejszyć zużycie energii i emisję dwutlenku węgla. Według odpowiednich szacunków danych, w porównaniu z chłodzeniem powietrzem, chłodzenie cieczą pozwala zaoszczędzić 20% -30% energii elektrycznej wymaganej do działania całego serwera.
Technologia zanurzeniowego chłodzenia cieczą nieuchronnie stanie się w przyszłości głównym nurtem technologii chłodzenia w erze sztucznej inteligencji. Jednak obecna technologia i produkty chłodzenia cieczą są wciąż na stosunkowo wstępnym etapie stosowania, ale wraz z rozwojem sztucznej inteligencji, centrów danych i innych zastosowań zastosowanie i popularyzacja technologii chłodzenia cieczą ulegnie przyspieszeniu. Wraz z dalszym rozwojem technologii zanurzeniowego chłodzenia cieczą może ona w przyszłości stać się „jedynym” wyborem w zakresie chłodzenia centrów danych.
