AIGC ubrzava eksploziju tržišta tečnog hlađenja na nivou čipa

AIGC pokreće veliku potražnju za računarskom snagom. AIGC se zasniva na velikim modelima i velikim podacima. Generativni model/multimodalni pristup u AIGC-u uglavnom zahteva inteligentnu računarsku snagu. U 2021., ukupna skala globalne računarske snage računarske/inteligentne računarske snage je 615/232 EFlopsa, a očekuje se da će porasti na 56/52,5 ZFlopsa do 2030. godine, sa CAGR65 posto /80 posto; Vrijeme udvostručenja prosječne računarske snage smanjeno je na 9,9 mjeseci.

Tečno hlađenje na nivou čipa postalo je glavno rješenje za hlađenje. Povećanje potrošnje energije pokreće nadogradnju zahtjeva za hlađenjem: potrošnja energije Intel CPU-a premašuje 350W, potrošnja energije NVIDIA GPU-a prelazi 700W, a gustina računarske snage AI klastera generalno dostiže 50kW/kabinet. Hlađenje zrakom i rasipanje topline dostigli su plafon kapaciteta: snaga ormara veća od 15kW je strop kapaciteta hlađenja zrakom, a toplotna provodljivost tekućine je 15-25 puta veća od zraka. Postoji hitna potreba za nadogradnjom tečnog hlađenja. Hlađenje je sve bliže glavnom izvoru toplote: očekuje se da će evoluirati sa nivoa prostorije, nivoa kabineta i nivoa servera do nivoa čipa. Stroga regulacija politike ubrzava infiltraciju tečnog hlađenja: Potrošnja energije sistema za kontrolu temperature jedan je od ključnih faktora u smanjenju PUE. Pod pozadinom dvostrukog ugljenika, PUE zahtjev za East Digital West Computing čvor je ispod 1,25/1,2.

Iza poboljšanja računarske snage, čipovi moraju imati veću računarsku efikasnost i obaviti više proračuna u kraćem vremenu, što neminovno dovodi do povećanja potrošnje energije čipa. Prema ODCC-u "White Paper on the Reliability of Cold Plate Liquid Cooled Servers", u 2022., potrošnja energije jednog CPU-a Intelovog četvrte generacije serverskog procesora premašila je 350 vati, potrošnja energije jednog NVIDIA-inog GPU čipa je premašila 700 vati, a gustina računarske snage AI klastera je generalno dostigla 50 kW/kabinet. Radna temperatura čipa značajno utiče na njegove performanse, a povećanje gustine snage značajno povećava gustinu toplotnog fluksa čipa, što rezultira povećanjem temperature čipa. Kod tradicionalnih čipova, 98 posto zapremine se koristi za hlađenje, a samo 2 posto se koristi za proračun i rad. Međutim, još uvijek je teško riješiti trenutni problem disipacije topline. Uz kontinuirano i brzo poboljšanje performansi čipa, problem disipacije topline će postati sve izraženiji.

U izboru rashladnih medija, postoji i daljnji trend odabira rashladnih medija sa boljom rashladnom efikasnošću. Prema podacima CDCC-a, toplotna provodljivost tekućina je 15-25 puta veća od zraka. Sa povećanjem toplotne gustine, očekuje se da će tečno hlađenje zameniti vazdušno kako bi se postiglo efikasnije odvođenje toplote. Prema Intelovoj bijeloj knjizi "Inovativna praksa za zelene podatkovne centre - Referenca za dizajn sistema za hlađenje s hladnom pločom", podatkovni centri koji koriste zračno hlađenje obično mogu riješiti hlađenje kabineta unutar 12 kW, sa snagom ormara većom od 15 kW. U odnosu na postojeće zračno hlađene podatkovne centre, dostignut je plafon kapaciteta odvođenja topline protoka zraka, a tehnologija hlađenja tekućinom, kao tehnologija sa jačim kapacitetom disipacije topline, može podržati veću gustinu snage.

Trenutna rješenja za rasipanje topline na nivou čipa uglavnom uključuju tehnologiju tekućeg hlađenja, tehnologiju odvođenja topline s promjenom faze, tehnologiju hlađenja isparavanjem, itd. Tehnologija hlađenja tekućinom jedno je od važnih rješenja za rasipanje topline na nivou čipa i očekuje se da će postati glavna u budućnosti . U tehnologiji tečnog hlađenja, pokriva hladne ploče, uranjanje, prskanje itd. Trenutno je razvoj hladne ploče i tipa imerzije relativno zreo u poređenju sa tipom spreja.

Vođen AIGC-om, budući rast AI servera i dalje je optimističan. Prema podacima IDC-a, veličina globalnog tržišta AI servera u 2021. bila je 15,6 milijardi američkih dolara, a očekuje se da će globalno tržište inteligentnih servera AI do 2025. godine dostići 31,8 milijardi američkih dolara, uz CAGR od 19,5 procenat ; U 2021. godini, obim kineskog tržišta AI servera dostigao je 35 milijardi RMB, a očekuje se da će obim kineskog tržišta AI servera dostići 70,2 milijarde RMB do 2025. godine, uz CAGR od 19,0 posto. Očekuje se da će AIGC dodatno ubrzati rast AI servera.