Delli tehniline ekspert: viie serveri soojushaldustehnoloogia võrdlus, ühefaasiline DLC on tõhusam

Hiljuti DCD korraldatud tehnilisel loengul paljastas Delli tehnoloogiaekspert dr Tim Shedd viie serveri soojushaldustehnoloogia jõudluse võrdluse esitluses pealkirjaga "Vie serveri soojushaldustehnoloogia jõudluse võrdlus". Teadustöös uuritud juhtivate andmekeskuse jahutustehnoloogiate hulka kuuluvad õhkjahutus, ühefaasiline sukeldus, kahefaasiline sukeldus, kahefaasiline otsene vedelikjahutus ja ühefaasiline otsene vedelikjahutus (DLC, cold plate).

Delli uuringud näitavad, et võrreldes ülejäänud nelja andmekeskuse jahutusmeetodiga on ühefaasilisel vedeljahutusel (DLC) kõrgeim soojusefektiivsus, mis võimaldab saavutada paremat jätkusuutlikkust ja tõhusust.

Aruandes märgitakse, et 2025. aastaks peaks protsessori või GPU kiibi võimsus ulatuma kuni 500 W-ni, tehisintellekt ja masinõpe suurendavad GPU võimsust 700 W-ni ja eeldatavasti tulevikus 1000 W-ni.

Veelgi olulisem on see, et võimsuse kasvades on nõudlus kiibi pakendamise madalamate temperatuuride ja väiksemate temperatuuride erinevuste järele, et tagada kiibi normaalne töö. Seetõttu süvenevad soojusjuhtimissüsteemide väljakutsed.

Aruandes kasutatakse tüüpilisi andmekeskuse serveri konfiguratsiooniandmeid, et koostada lihtsustatud soojusmudel, illustreerides nende viie soojusjuhtimistehnoloogia rakendatavust, kui protsessori võimsus tõuseb 250 W-lt 500 W-ni.

250 W protsessor

Viimastel aastatel, kui protsessori TDP oli umbes 250 W, suutsid kõik viis soojushaldustehnoloogiat tõhusalt jahutada tüüpilisi andmekeskuse racke, näiteks neid, mis kasutavad 32 kahe pistikupesaga 250 W racki külge kinnitatud serverit. 2U rack-paigaldatud serveri puhul oli temperatuuride erinevus kiibi pakendi ja serverit läbiva õhu vahel ligikaudu 26 kraadi. Seetõttu saaks ainult 25 kraadise jaheda õhuga kiibi temperatuuri hoida umbes 51 kraadi juures, mis on üsna mõistlik.

Siinkohal on üheserveri õhkjahutuse efektiivsus võrreldav ühefaasilise sukeljahutusega.

Kahefaasilise sukeljahutuse korral on temperatuuride erinevus kiibipakendi ja jahutusvedeliku vahel umbes 20 kraadi, samas kui DLC-tehnoloogial on veelgi väiksem erinevus. Tüüpiliste voolukiiruste 1 l/min (1 liiter minutis) või 2 l/min (2 liitrit minutis) korral jääb temperatuuride erinevus DLC külmplaadi aluse ja kiibipakendi vahel 10 kraadi vahemikku.

350 W protsessor

Praegu, kui üksiku protsessori võimsust on suurendatud 350 W-ni 400 W-ni, tõuseb temperatuuride erinevus, mis on vajalik kiibi soojuse hajutamiseks rajatise jahutusvette.

32 kahe pistikupesaga 350 W rack-serveriga korpuse jahutuse juurutamisel ületab temperatuuride erinevus õhkjahutuse (1U) ja kiibipakendite vahel 50 kraadi. See tähendab, et serveri jahutamisel 25-kraadise jaheda õhuga oleks protsessori temperatuur umbes 75 kraadi, mis on protsessori töötemperatuuri piiri lähedal.

Praegusel hetkel on ühefaasilise sukeljahutuse efektiivsus võrreldav õhkjahutusega (1U), samas kui õhkjahutus (2U) suudab hoida temperatuuride erinevust õhu ja kiibi vahel umbes 38 kraadi.

Lisaks on kahefaasilise sukeldusjahutusvedeliku ja kiibipakendite temperatuuride erinevus umbes 25 kraadi, samas kui ühefaasiline DLC ja kahefaasiline DLC on endiselt väga tõhusad. Kahefaasilise DLC ja kiibi temperatuuride erinevus on umbes 15 kraadi ja voolukiirusel 1 lpm on ühefaasilise DLC temperatuuri erinevus umbes 11 kraadi.

On ilmne, et protsessori võimsuse suurendamisel 350 W-400W-ni on õhkjahutus lähenemas praktilistele piiridele, mis nõuab külmemat õhku ja suurendab jahutusenergia tarbimist.

500W

Järgmise kahe kuni kolme aasta jooksul peaks protsessori TDP tõusma üldiselt 500 W-ni, mis seab õhkjahutuse jaoks olulisi väljakutseid. Vaja on uuenduslikke radiaatori disainimeetodeid või suuremat suurust, et võimaldada rohkem õhku siseneda ja protsessorisse jahutada.

Sel hetkel ületavad õhkjahutus (1U), ühefaasiline sukeljahutus ja kiibipakendite temperatuuride erinevus 60 kraadi. Kahefaasiline sukeljahutus jääb tõhusaks, kuid diferentsiaal tõuseb umbes 34 kraadini. Kahefaasilise DLC ja ühefaasilise DLC (1 lpm) temperatuuride erinevused on sarnased, umbes 25 kraadi, samas kui ühefaasilisel DLC-l (2 lpm) on erinevus väiksem, umbes 17 kraadi.

Väärib märkimist, et kõrge temperatuuriga vesijahutus vahemikus 48–50 kraadi võib praegusel etapil pakkuda reaalseid võimalusi soojusenergia taaskasutamiseks.

Kokkuvõte

Õhkjahutus:

Protsessori TDP suurendamine seab õhkjahutuse jaoks üha suuremaid väljakutseid.

Radiaatorite ja ventilaatorite areng võib ületada piire.

Tavaliselt esineb protsessori kuumuse mõju teistele komponentidele piiranguid.

DLC jahutus:

Ühefaasiline jahutus ületab tunduvalt 500 W TDP.

Kahefaasiline DLC võib jahutada kõrget TDP-d, kuigi on auruvoolu takistusega probleeme, millega tuleb tegeleda.

Süsteemi disaini või vedelikutehnoloogia edusammud võivad parandada kahefaasilist DLC-d.

Sukeljahutus:

Kasvavad väljakutsed kõrge TDP-ga.

Radiaatorite ja vedelikutehnoloogia areng võib ületada piire.

Kahefaasilisust piiravad vedeliku keemistemperatuur ja kondensaatori jõudlus.

 

  Juhtiva radiaatoritootjana võib Sinda Thermal pakkuda laia valikut jahutusradiaatorite tüüpe, nagu alumiiniumist pressitud jahutusradiaator, ribidega jahutusradiaator, tihvtiga jahutusradiaator, tõmblukuga jahutusradiaator, vedelikjahutusega külmplaat jne. kvaliteetne ja silmapaistev klienditeenindus. Sinda Thermal tarnib järjekindlalt kohandatud jahutusradiaatoreid, mis vastavad erinevate tööstusharude ainulaadsetele nõuetele.

Sinda Thermal asutati 2014. aastal ja on kiiresti kasvanud tänu oma pühendumusele tipptasemel ja uuenduslikkusele soojusjuhtimise valdkonnas. Ettevõttel on suurepärane tootmisüksus, mis on varustatud arenenud tehnoloogia ja masinatega, mis tagab, et Sinda Thermal suudab toota erinevat tüüpi radiaatoreid ja kohandada neid vastavalt klientide erinevatele vajadustele.

KKK
1. K: Kas olete kaubandusettevõte või tootja?
V: Oleme juhtiv jahutusradiaatorite tootja, meie tehas on asutatud üle 8 aasta, oleme professionaalsed ja kogenud.

2. K: Kas saate pakkuda OEM/ODM-teenust?
V: Jah, OEM / ODM on saadaval.

3. K: Kas teil on MOQ limiit?
V: Ei, me ei seadista MOQ-d, prototüübi näidised on saadaval.

4. K: Mis on tootmise teostusaeg?
V: Prototüüpnäidiste puhul on tarneaeg 1-2 nädalat, masstootmise puhul 4-6 nädalat.

5. K: Kas ma saan teie tehast külastada?
V: Jah, tere tulemast Sinda Thermali.