Hoće li tečno hlađenje biti jedini izbor u eri umjetne inteligencije
Sa popularnošću ChatGPT-a, pokrenut je val AIGC-a, a mnogi domaći i strani proizvođači najavili su lansiranje modela Big Prophecy. Popularnost industrije AIGC-a uvelike je pokrenula potražnju za računarskom snagom. Prema predviđanjima, potražnja za računarskom snagom će brzo rasti u budućnosti, a očekuje se da će globalna inteligentna računarska snaga dostići 105ZFLOPS (1021 izračunavanje s pokretnim zarezom u sekundi) do 2030. godine, što je povećanje od 500 puta u odnosu na 2020. godinu.
Uz kontinuirano poboljšanje računarske snage, potrebno je uvelike poboljšati performanse čipa da bi se podržale, što donosi još jedan veliki izazov, a to je termička snaga dizajna (TDP) čipova. Trenutno je potrošnja energije CPU-a dostigla 350-500W, a snaga vrhunskih GPU-a i prekidača ASIC čipova dostigla je preko 700W. Kada se u budućnosti snaga čipa dodatno poveća na preko 700W, dizajn hlađenja čipa će postati ozbiljan problem.
Trenutno, najrasprostranjenija metoda za termalno rješenje čipa je hlađenje zrakom, što znači da se hladnjak sa dobrom toplotnom provodljivošću pričvršćuje na čip sa većom proizvodnjom toplote, a mali ventilator je fiksiran iznad hladnjaka. Toplota na hladnjaku se odvodi protokom zraka koji nastaje velikom brzinom rotacije ventilatora. Uz kontinuirano povećanje snage čipa, učinak korištenja tradicionalnih hladnjaka za rasipanje topline više nije značajan nakon prekoračenja 300W. Tehnologija hlađenja tekućinom smatra se idealnim rješenjem za hlađenje u eri umjetne inteligencije.
Tehnologija hlađenja tekućinom može se podijeliti u tri tipa na osnovu različitih metoda odvođenja topline: hlađenje tekućinom hladnom pločom, hlađenje tekućinom uronjavanjem i hlađenje tekućinom sprejom. Tečno hlađenje hladnom pločom je indirektna kontaktna vrsta tečnog hlađenja koja fiksira hladnu ploču na objekt za rasipanje topline, a tekućina teče unutar hladne ploče kako bi prenijela toplinu dalje od opreme, postižući disipaciju topline. Raspršivanje tekućinom za hlađenje je tehnologija hlađenja tekućinom koja raspršuje rashladnu tekućinu na površinu IT opreme radi odvođenja topline, ali je njena efikasnost odvođenja topline relativno niska. Uranjajuće tečno hlađenje je tip tečnog hlađenja s direktnim kontaktom koji u potpunosti uranja IT opremu kao što su serveri koji zahtijevaju disipaciju topline u rashladnoj tekućini i hladi ih kroz cirkulaciju tekućine ili promjenu faze.
Uranjajuće tečno hlađenje smatra se najosnovnijom i najsposobnijom tehnologijom hlađenja tekućinom za primenu velikih razmjera u podatkovnim centrima s tekućim hlađenjem. Ima sljedeće prednosti: prvo, visoku efikasnost odvođenja toplote, jer hlađenje tečnosti uronjanjem direktno uranja IT opremu u rashladnu tečnost, koja može u potpunosti kontaktirati izvor toplote i značajno poboljšati efikasnost odvođenja toplote; Drugo, efekat smanjenja buke je dobar, jer je IT oprema potpuno uronjena u rashladnu tečnost, što može smanjiti buku koju emituje IT oprema; Treći je očuvanje energije i zaštita životne sredine. Uranjajuće tečno hlađenje ne zahtijeva upotrebu velikog broja ventilatora, što može smanjiti potrošnju električne energije i emisiju ugljičnog dioksida. Prema relevantnim procjenama podataka, tečno hlađenje može uštedjeti 20% -30% električne energije potrebne za cijeli rad servera u poređenju sa hlađenjem zrakom.
Tehnologija hlađenja tečnim uranjanjem će neizbježno postati glavna tehnologija hlađenja u eri AI u budućnosti. Međutim, trenutna tehnologija hlađenja tekućinom i proizvodi su još uvijek u početnoj fazi primjene, ali s razvojem aplikacija kao što su AI i podatkovni centri, primjena i popularizacija tehnologije hlađenja tekućinom će se ubrzati. Prema istraživačkim institucijama, očekuje se da će veličina tržišta IDC-a sa tekućim hlađenjem u Kini premašiti 120 milijardi juana do 2025. godine, sa stopom rasta od preko 30%, a očekuje se da će udio tehnologije za hlađenje potopljene tekućine premašiti 40%. Sa daljim razvojem tehnologije hlađenja tečnim potapanjem, može postati jedini izbor za hlađenje data centara u budućnosti.
