Bakar ili aluminijum, što je bolje za tečno hlađenje
S brzim razvojem tehnologije umjetne inteligencije, posebno u oblastima kao što su duboko učenje i modeli jezika velikih razmjera, potražnja za računarskom snagom značajno je porasla. Današnji AI modeli, kao što je GPT-4o, imaju desetine ili čak milijarde parametara i zahtijevaju ogromne računarske resurse za obuku. Obuka ovih modela zahteva veliki broj GPU ili TPU klastera, koji generišu značajnu količinu toplote kada rade pri punom opterećenju. Osim toga, kako bi se pružio odgovor u realnom vremenu u aplikacijama, mnogi AI sistemi zahtijevaju kontinuiran rad. Ovi sistemi se obično postavljaju u podatkovnim centrima ili rubnim računarskim uređajima, koji se također suočavaju s velikom potrošnjom energije i izazovima hlađenja.
Sa napretkom tehnologije čipova i brzim rastom računarske snage servera, izgradnja velikih centara podataka visoke gustine i potrošnje energije postala je neophodan izbor za balansiranje računarske snage i ekoloških propisa. Rashladni sistem je jedna od važnih infrastruktura u data centrima. U radu data centara velike gustine, tradicionalno hlađenje vazduhom se suočava sa problemima nedovoljnog odvođenja toplote i ozbiljne potrošnje energije. Tehnologija hlađenja tekućinom postala je optimalno rješenje za smanjenje PUE u podatkovnim centrima, sa više ekonomskih prednosti pri 15 kW/ormanu i više.
Tehnologija ploča za tečno hlađenje je termalno rješenje koje indirektno prenosi toplinu komponenti na rashladnu tekućinu zatvorenu u cirkulirajući cjevovod kroz hladnu ploču (zatvorenu šupljinu koja se sastoji od metala visoke toplotne provodljivosti kao što su bakar i aluminij), a zatim koristi hlađenje. tečnost koja oduzima toplotu.
Liquid Cold ploča je najranije prihvaćena metoda tečnog hlađenja, visoke zrelosti i relativno niske cijene. Prema podacima istraživanja, tečno hlađenje hladnih ploča čini 90% tržišnog udjela u Kini. Tečno hlađenje hladne ploče postiže se čvrstim fiksiranjem hladne ploče za grijaći element, prenoseći toplinu sa grijaćeg elementa na rashladnu tekućinu u hladnoj ploči. Jednostavan je, grub, ali efikasan. Očekuje se da će stopa prodora tehnologije tekućeg hlađenja u podatkovne centre biti oko 5% do 8% u 2022. godini, a zračno hlađenje i dalje drži preko 90% tržišnog udjela.
Toplotna provodljivost bakra je oko 400 W/mK, a toplotna provodljivost aluminijuma je oko 235 W/mK. Toplotna provodljivost bakra je mnogo veća od one u aluminijumu. Stoga, bakarne hladne ploče teoretski mogu brže prenijeti toplinu koju stvaraju serveri na rashladnu tekućinu, čime se postiže efikasnije odvođenje topline. Iako toplotna provodljivost aluminijuma nije tako dobra kao bakra, njegova toplotna provodljivost je relativno visoka, što je dovoljno da zadovolji potrebe za rasipanjem toplote većine servera sa tečnim hlađenjem.
Gustina bakra je relativno visoka, oko 8,96 g/cm³, što bakarnu hladnu ploču čini relativno teškom. Ovo može predstavljati određene izazove strukturnom dizajnu i instalaciji servera. Aluminijum ima manju gustinu od oko 2,70 g/cm³, što je mnogo lakše od bakra, tako da aluminijumske hladne ploče imaju značajnu prednost u težini. Mala gustina aluminijuma čini aluminijumske hladne ploče lakšim. Ovo nije samo korisno za smanjenje ukupne težine servera, već može i poboljšati strukturnu snagu servera u određenoj mjeri. Osim toga, aluminijumski materijal je lakši, što je korisno za smanjenje ukupne težine servera i smanjenje troškova transporta i instalacije.
Bakarne i aluminijumske hladne ploče imaju svoje prednosti i nedostatke u upotrebi servera sa tečnim hlađenjem. U situacijama kada su toplinski zahtjevi visoki i cijena nije glavna stvar, bakrene hladne ploče mogu biti prikladnije; U potrazi za ekonomičnošću i laganom težinom, aluminijske hladne ploče mogu imati više prednosti. Specifičan odabir treba sveobuhvatno razmotriti na osnovu zahtjeva i ograničenja specifičnog scenarija primjene. Ako možemo imati detaljno razumijevanje specifičnih situacija kao što su toplinsko opterećenje, budžet, ograničenja težine itd. u scenariju primjene, to nam može pomoći da donesemo preciznije odluke.
