Termosifonska tehnologija odvođenja toplote u GPU
vvv Uz razvoj dubokog učenja, simulacije, BIM dizajna i AEC industrijskih aplikacija u različitim industrijama, pod blagoslovom AI tehnologije virtualne GPU tehnologije, potrebna je moćna analiza računarske snage GPU-a. I GPU serveri i GPU radne stanice imaju tendenciju da budu minijaturizovani, modularni i visoko integrisani. Gustina toka toplote često dostiže 7-10 puta veću od tradicionalne GPU serverske opreme sa vazdušnim hlađenjem. Zbog centralizovane instalacije modula, postoji veliki broj NVIDIA GPU grafičkih kartica sa velikom količinom toplote, tako da je problem disipacije toplote veoma izražen. U prošlosti, najčešće korištena tehnologija dizajna odvođenja topline više nije mogla zadovoljiti zahtjeve novih sistema. Tradicionalni vodeno hlađeni GPU serveri ili tečno hlađeni GPU serveri ne mogu se odvojiti od podrške ventilatora. Danas ćemo analizirati tehnologiju termosifonske disipacije topline.
Trenutno, tehnologija termosifonske disipacije topline na tržištu uglavnom koristi radijator sa stupom ili pločama kao tijelo, cijev toplinskog medija se ubacuje na dno radijatora, radni fluid se ubrizgava u školjku i uspostavlja se vakuumsko okruženje . Ovo je normalna temperatura gravitacijske toplotne cijevi. Proces rada je sljedeći: Na dnu radijatora, sistem grijanja zagrijava radni fluid u kućištu kroz cijev toplinskog medija. U okviru radnog temperaturnog opsega, radni fluid ključa, a para se diže do gornjeg dela radijatora da kondenzuje i oslobađa toplotu, a kondenzat teče duž unutrašnjeg zida radijatora. Refluks u grejnu sekciju se ponovo zagreva i isparava, a toplota se prenosi od izvora toplote do hladnjaka kroz kontinuiranu promenu faze ciklusa radnog fluida da bi se postigla svrha grejanja i grejanja.
Primjena termosifonske disipacije topline na GPU radnim stanicama:
Kako se svaka generacija CPU hladnjaka kreće korak po korak do granice savremenih teoretskih performansi. Od najprimitivnijeg aluminijumskog hladnjaka do danas, dobar je izbor. Možda mislite da su neke male peraje tako jednostavne za korištenje, da li je bolje koristiti više i veće peraje? Međutim, rezultat nije slučaj. Što su rebra dalje od izvora toplote, to je niža temperatura rebara. Kada temperatura padne na temperaturu okolnog zraka, bez obzira koliko dugo su peraje napravljene, prijenos topline se neće nastaviti povećavati.
Kada potrošnja moderne GPU računarske energije uđe u raspon od 75 do 350 vati ili čak više, inženjeri termalnog dizajna okreću se razvoju novih metoda odvođenja topline. Sama toplotna cijev ne povećava kapacitet odvođenja topline radijatora. Njegova funkcija je da istovremeno koristi provodljivost i toplotnu konvekciju kako bi se postigla efikasnost prenosa toplote mnogo veća od one samog metala.
Već 1937. godine pojavila se tehnologija termosifona. Tokom normalnog rada, tečnost unutar toplotne cevi bi ključala, a para bi došla do kraja kondenzacije kroz parnu komoru, a zatim bi se para vratila u tečnost i zatim bi se vratila do izvora toplote kroz jezgro cevi. Jezgro cijevi je obično od sinterovanog metala. Međutim, ako toplotna cijev apsorbira previše topline, pojavit će se fenomen "sušenja toplinske cijevi". Tečnost ne samo da postaje para u parnoj komori, već takođe postaje para u jezgru cevi, što sprečava njeno vraćanje u tečnost da bi se vratilo u izvor toplote, što u velikoj meri povećava toplotni otpor toplotne cevi.
Sada dolazi naš vrhunac - termosifon. Termosifonsko rasipanje topline nije poput toplinske cijevi, koja koristi jezgro cijevi da vrati tekućinu do kraja isparavanja, već koristi samo gravitaciju, zajedno s nekim genijalnim dizajnom za formiranje cirkulacije, i koristi proces isparavanja tekućine kao vodenu pumpu . Ovo nije nova tehnologija, vrlo je uobičajena u industrijskim aplikacijama s velikim oslobađanjem topline.
Uopšteno govoreći, rashladno sredstvo unutar GPU-a će proključati, teći prema gore u kondenzacionu stranu unutra, vratiti se u tečnost i vratiti se na stranu koja isparava. U teoriji postoje dvije glavne prednosti:
1. Izbjegavajte isušivanje toplotnih cijevi i može se koristiti za overklokiranje čipova ultra visokih performansi
2. Budući da nema potrebe za pumpom za vodu, pouzdanost je bolja od tradicionalnog integriranog vodenog hlađenja
Najvažnija točka odvođenja topline termosifona je da će njegova debljina biti smanjena sa tradicionalnih 103 mm na samo 30 mm (svedena na manje od jedne trećine), a oblik je relativno mali i neće ugroziti performanse. Kako bi se olakšala obrada termosifonske opreme za rasipanje topline, većina proizvođača trenutno koristi aluminijske materijale. Bakar se također koristi, a temperatura može biti snižena za 5-10 stepeni, samo za GPU servere koji generiraju više topline.
