Wyzwanie termiczne związane z rozwojem chipów o dużej mocy
Coraz wyraźniejszym trendem w dziedzinie obliczeń o wysokiej wydajności (HPC) jest to, że zużycie energii przez każdy układ scalony i jednostkę stelażową nie zostanie zatrzymane z powodu ograniczeń chłodzenia powietrzem. Ze względu na fakt, że superkomputery i inne systemy o wysokiej wydajności osiągnęły, a w niektórych przypadkach przekroczyły te limity: wymagania dotyczące mocy i gęstość mocy stale rosną.
Wraz z ciągłym doskonaleniem węzłów procesowych, proces chipowy zbliża się do swojej fizycznej granicy, a jego funkcje stają się coraz potężniejsze, co nie tylko zapewnia większą integrację, ale także większe zużycie energii. Dlatego też rozpraszanie ciepła stało się przedmiotem coraz większego zainteresowania producentów. Ponadto w przypadku centrów danych chłodzenie powietrzem stwarza problemy w zakresie niezawodności, efektywności energetycznej, hałasu i innych aspektów. Dlatego też technologia chłodzenia cieczą jest szeroko stosowana na całym świecie w formie bezpośredniego chłodzenia chipów w szybkich superkomputerach.
Biorąc za przykład znany procesor komputera PC, w ciągu ostatnich kilku lat większość flagowych produktów zarówno Intela, jak i AMD nadal utrzymywała poziom zużycia energii na poziomie 95 W. Następnie, począwszy od 9. generacji procesorów Core, Intel jako pierwszy złagodził typowy pobór mocy procesorów do 125W, a potem pojawiły się kolejne procesory Core 10. i 11. generacji o poborze mocy przekraczającym 200W. Nie wspominając już o zaawansowanych stacjach roboczych, Xeon 2699V3 w 2014 r. zużywał zaledwie 145 W, a do 2017 r. w przypadku E5-2699P V4 pojawiło się domyślne zużycie energii wynoszące 300 W. Obecnie najnowocześniejszy procesor rdzeniowy Xeon 9282 56 osiągnął nawet projektowe zużycie energii na poziomie 400 W.
Aby w pełni uwolnić wydajność chipów, niezbędne jest doskonałe odprowadzanie ciepła. Jednocześnie firma Intel wypuściła pierwsze w branży otwarte, oparte na własności intelektualnej rozwiązanie do immersyjnego chłodzenia cieczą oraz projekt referencyjny dla centrów danych, które jest otwartym, łatwym we wdrożeniu i skalowalnym ogólnym rozwiązaniem w zakresie chłodzenia. Pomoże partnerom przyspieszyć wdrażanie i wykorzystanie rozwiązań Intel, aby sprostać trendowi zwiększania mocy i gęstości w centrach danych, poprawiając w ten sposób wydajność operacyjną.
Według danych centralne zużycie energii elektrycznej stanowi około 1% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną i 0,3% globalnej emisji dwutlenku węgla. Celem firmy Intel jest przyspieszanie innowacji poprzez inwestowanie w standaryzowaną technologię chłodzenia oraz badania i rozwój, co jeszcze bardziej pokazuje zdecydowane zaangażowanie firmy Intel w zrównoważone rozwiązania technologiczne. Badania wykazały, że chłodzenie immersyjne wspierające odzyskiwanie i ponowne wykorzystanie energii może zmniejszyć emisję dwutlenku węgla o 45% w porównaniu z tradycyjnymi centrami danych.
