Czy chłodzenie cieczą będzie jedynym wyborem w erze sztucznej inteligencji?
Wraz z popularnością ChatGPT wywołała się fala AIGC, a wielu krajowych i zagranicznych producentów ogłosiło wprowadzenie na rynek modelu Big Prophecy. Popularność branży AIGC w ogromnym stopniu napędza zapotrzebowanie na moc obliczeniową. Według przewidywań zapotrzebowanie na moc obliczeniową będzie w przyszłości szybko rosło, a globalna inteligentna moc obliczeniowa ma osiągnąć 105 ZFLOPS (1021 obliczeń zmiennoprzecinkowych na sekundę) do 2030 r., co oznacza wzrost 500-krotny w porównaniu z rokiem 2020.
Wraz z ciągłym ulepszaniem mocy obliczeniowej konieczna jest znaczna poprawa wydajności chipów, aby ją obsługiwały, co niesie ze sobą kolejne duże wyzwanie, jakim jest projektowa moc cieplna (TDP) chipów. Obecnie pobór mocy procesora osiągnął 350-500W, a moc wysokiej klasy procesorów graficznych i przełączających układów ASIC osiągnęła ponad 700W. Kiedy w przyszłości moc chipa zostanie zwiększona do ponad 700 W, konstrukcja chłodzenia chipa stanie się poważnym problemem.
Obecnie najpowszechniej stosowaną metodą rozwiązania termicznego chipów jest chłodzenie powietrzem, co oznacza, że do chipa generującego więcej ciepła przymocowany jest radiator o dobrej przewodności cieplnej, a nad radiatorem zamontowany jest mały wentylator. Ciepło na radiatorze jest odprowadzane przez przepływ powietrza wytwarzany przez szybkie obroty wentylatora. Przy ciągłym wzroście mocy chipów, efekt stosowania tradycyjnych radiatorów do odprowadzania ciepła nie jest już znaczący po przekroczeniu 300W. 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 rozpraszania ciepła: chłodzenie cieczą z zimną płytą, chłodzenie cieczą zanurzeniową i chłodzenie cieczą natryskową. Chłodzenie cieczą z zimną płytą to pośredni rodzaj chłodzenia cieczą, który mocuje zimną płytę na obiekcie rozpraszającym ciepło, a ciecz przepływa wewnątrz zimnej płyty, aby przenosić ciepło z urządzenia, osiągając rozpraszanie ciepła. Chłodzenie cieczą w sprayu to technologia chłodzenia cieczą, która polega na natryskiwaniu chłodziwa na powierzchnię sprzętu IT w celu odprowadzenia ciepła, ale jej skuteczność rozpraszania ciepła jest stosunkowo niska. Zanurzeniowe chłodzenie cieczą to rodzaj chłodzenia cieczą z bezpośrednim kontaktem, który całkowicie zanurza sprzęt IT, taki jak serwery, które wymagają odprowadzania ciepła w płynie chłodzącym, i chłodzi go poprzez cyrkulację cieczy lub zmianę fazy.
Zanurzeniowe chłodzenie cieczą jest uważane za najbardziej popularną i wydajną technologię chłodzenia cieczą do zastosowań na dużą skalę w centrach danych chłodzonych cieczą. Ma następujące zalety: po pierwsze, wysoką wydajność rozpraszania ciepła, ponieważ chłodzenie cieczą zanurzeniową bezpośrednio zanurza sprzęt IT w płynie chłodzącym, który może w pełni stykać się ze źródłem ciepła i znacznie poprawiać efektywność rozpraszania ciepła; 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. Chłodzenie cieczą zanurzeniową nie wymaga stosowania dużej liczby wentylatorów, co może zmniejszyć zużycie energii elektrycznej i emisję dwutlenku węgla. Według odpowiednich szacunków danych chłodzenie cieczą pozwala zaoszczędzić 20% -30% energii elektrycznej wymaganej do działania całego serwera w porównaniu z chłodzeniem powietrzem.
Technologia zanurzeniowego chłodzenia cieczą nieuchronnie stanie się w przyszłości głównym nurtem technologii chłodzenia w erze sztucznej inteligencji. Jednakże obecna technologia i produkty chłodzenia cieczą są wciąż w początkowej fazie zastosowań, ale wraz z rozwojem aplikacji, takich jak sztuczna inteligencja i centra danych, zastosowanie i popularyzacja technologii chłodzenia cieczą ulegnie przyspieszeniu. Według instytucji badawczych oczekuje się, że wielkość rynku IDC chłodzonych cieczą w Chinach przekroczy 120 miliardów juanów do 2025 r., przy stopie wzrostu wynoszącej ponad 30%, a udział technologii zanurzonego chłodzenia cieczą przekroczy 40%. Wraz z dalszym rozwojem technologii zanurzeniowego chłodzenia cieczą może ona w przyszłości stać się jedynym wyborem do chłodzenia centrów danych.
