U poređenju sa pet serverskih tehnologija upravljanja toplotom, jednofazni DLC je efikasniji

Nedavno, na tehničkom predavanju koje je organizirao DCD, tehnički stručnjak Della dr. Tim Shedd otkrio je u posebnom izvještaju pod naslovom "Poređenje performansi pet tehnologija upravljanja toplinom servera u podatkovnim centrima" da vodeće tehnologije hlađenja podatkovnih centara uključuju hlađenje zrakom, jednofazno uranjanje , dvofazno uranjanje, dvofazno direktno tečno hlađenje Poređenje istraživanja i ispitivanja jednofaznog direktnog tečnog hlađenja (DLC, hladna ploča).

Do 2025., snaga CPU ili GPU čipova generalno će dostići do 500 W, a veštačka inteligencija i mašinsko učenje su povećali snagu GPU-a na 700 W, sa očekivanim 1000 W u bliskoj budućnosti. Što je još važnije, uz povećanje snage, potrebne su niže temperature pakovanja čipa i manje temperaturne razlike kako bi se osigurao normalan rad čipa. Što je tehnologija poluvodiča naprednija, to je manja veličina tranzistora i veća je struja curenja, koja eksponencijalno raste s temperaturom. Stoga se pojačava izazov sistema upravljanja toplinom.

Prije nekoliko godina, kada je TDP procesora bio oko 250W, ovih pet tehnologija upravljanja termičkom tehnologijom bilo je u stanju da obezbijedi veoma efikasno hlađenje za tipične ormare data centara, kao što je postavljanje 32 dupla servera od 250W montirana u rack u ormare centara podataka. Za server montiran u rek od 2U, izveštaj je primetio temperaturnu razliku od približno 26 stepeni između pakovanja čipa i vazduha koji struji kroz server. Stoga je sasvim razumno održavati temperaturu čipa oko 51 stepen sa samo 25 stepeni hladnog vazduha. U ovom trenutku, efikasnost vazdušnog hlađenja za jedan server je ekvivalentna jednofaznom hlađenju uronjavanjem.

Trenutno je snaga jednog procesora povećana na 350W na 400W, a temperaturna razlika potrebna za odvođenje topline od čipa do rashladne vode postrojenja se stalno povećava. Slično, ormarić sa 32 dupla servera od 350W montiran u stalak je raspoređen za hlađenje. Temperaturna razlika između vazduha i pakovanja čipa tokom vazdušnog hlađenja (1U) prelazi 50 stepeni, što znači da kada se server ohladi hladnim vazduhom od 25 stepeni, temperatura procesora će dostići 75 stepeni, približavajući se granici radne temperature uređaja. procesor. Može se vidjeti da je trenutna snaga procesora porasla na 350W-400W, a hlađenje zrakom je vrlo blizu stvarnog ograničenja, što znači da je obično potreban hladniji zrak, čime se povećava potrošnja energije hlađenja.

U naredne dvije do tri godine, TDP procesora će generalno porasti na 500 W, a hlađenje zrakom se suočava sa značajnim izazovima, zahtijevajući inovativne metode dizajna hladnjaka ili oslanjajući se na veće veličine kako bi se omogućilo više zraka da uđe i ohladi procesore. U ovom trenutku, temperaturna razlika između vazdušnog hlađenja (1U), jednofaznog hlađenja potapanjem i pakovanja čipova prelazi 60 stepeni C; Dvofazno imerzijsko hlađenje je i dalje efikasno, a temperaturna razlika će se povećati na oko 34 stepena; Raspon temperaturne razlike između dvofaznog DLC ​​i jednofaznog DLC ​​(1 lpm) nije značajan, oko 25 stepeni; Opseg temperaturne razlike jednofaznog DLC-a (2 lpm) je manji, oko 17 stepeni.

U poređenju sa druge četiri metode hlađenja data centra, jednofazno direktno tečno hlađenje (DLC) ima najveću toplotnu efikasnost i može da pruži potencijalni način da se postigne bolja održivost i poboljša efikasnost.