Õhkjahutusest vedelikjahutuseni – AI juhib tööstuslikku uuendust
Elektroonikaseadmete soojuse tootmise peamine põhjus on tööenergia muundamine soojusenergiaks. Soojuse hajutamine on mõeldud suure jõudlusega arvutusseadmete soojusjuhtimise probleemide lahendamiseks, seadmete jõudluse optimeerimiseks ja eluea pikendamiseks, eemaldades soojuse otse kiipide või protsessorite pinnalt. Kiibi energiatarbimise suurenemisega on soojuse hajumise tehnoloogia arenenud ühemõõtmeliste soojustorude lineaarsest temperatuuri ühtlustamisest kahemõõtmelise VC tasapinnalise temperatuuri võrdsustamiseni, kolmemõõtmelise VC tehnoloogiatee integreeritud temperatuuri võrdsustamiseni ja lõpuks. vedelikjahutustehnoloogiale.
3D VC-l on paremad jahutuse eelised, nagu "tõhus jahutus, ühtlane temperatuurijaotus ja vähendatud levialad", mis vastavad suure võimsusega seadmete soojuse hajumise ja temperatuuri ühtlustamise kitsaskohtade nõuetele suure soojusvoo tihedusega piirkondades. Samuti võib see tagada tugevama kiirendamise jõudluse ja süsteemi stabiilsuse pärast kiirendamist. Soojusjuhtivus soojustoru/tasandusplaadi vahel on soojuse ülekandmine mitmele kokkupandud soojustorule/tasandusplaadile, millel on kontaktsoojustakistus ja vase enda soojustakistus; Ja 3D VC läbib kolmemõõtmelise struktuuriühenduvuse kaudu sisemise vedelikufaasi ülemineku ja termilise difusiooni, kandes soojuse hajutamiseks otse ja tõhusalt kiibi soojust hammaste distaalsesse otsa.
Jahutustehnoloogia hõlmab kahte tüüpi: õhkjahutus ja vedelikjahutus. Õhkjahutusega tehnoloogias on soojustorude ja VC soojuseraldusvõime suhteliselt madal. 3D VC soojuse hajumise ülempiiri saab pikendada 1000 W-ni ja mõlemad nõuavad soojuse hajutamiseks ventilaatorit. Tehnoloogia on lihtne, odav ja sobib enamiku seadmete jaoks. Vedelikjahutustehnoloogial on kõrgem jahutuse efektiivsus, sealhulgas kahte tüüpi: külmplaat ja sukeldustüüp. Nende hulgas on külmplaat kaudne jahutusmeetod, millel on mõõdukas alginvesteering, madalamad kasutus- ja hoolduskulud ning suhteliselt küps. Nvidia GB200 NVL72 võtab kasutusele külmplaadi vedelikjahutuslahenduse; Sukeljahutus on kõrgete tehniliste nõuetega ja kõrgete kasutus- ja hoolduskuludega otsejahutusmeetod.
Tehisintellekti suurte mudelite väljaõpe ja reklaamimine nõuavad kiipidelt suuremat arvutusvõimsust ja parandavad üksikute kiipide energiatarbimist. Kiibi temperatuur mõjutab selle jõudlust. Kui kiibi töötemperatuur on 70-80 kraadi lähedal, väheneb kiibi jõudlus iga 2 kraadise temperatuuritõusu korral umbes 10%. Seetõttu suurendab ühe kiibi energiatarbimise suurenemine veelgi nõudlust soojuse hajumise järele. Lisaks on Nvidia B200 voolutarve üle 1000W ja see on õhkjahutusega jahutuse ülempiiri lähedal; Sellised eeskirjad nagu "kaks süsinik" ja "East West Calculation" nõuavad andmekeskuste puhul rangelt PUE-d ja vedelikjahutuse keskmine PUE on madalam kui õhkjahutuse puhul. TCO osas on võrreldes õhkjahutusega külmplaadi vedelikjahutuse alginvesteeringu maksumus lähedane õhkjahutuse omale ja hilisem kasutuskulu väiksem.
Ühefaasiline vedelikjahutusega sukelduskapp: see on paaki sisseehitatud vedelikjahutusega server, mille CDU ja paak on ühendatud torujuhtmetega. Alumine torujuhe transpordib madala temperatuuriga jahutusainet paaki ja vedelikjahutusega keskkond neelab vedelikjahutusega serveri soojust. Pärast temperatuuri tõusu voolab see tagasi CDU-sse ja CDU kannab soojuse ära. Selle struktuuriga on võimalik saavutada serveri täielik vedelikjahutus ning ventilaatorita disain tagab õhujahutusega võrreldes suurema võimsustiheduse ja madalama PUE. Kuid tehnilised raskused on suured ja läbitungimismäär suhteliselt madal.
Kahefaasiline keelekümblus: kõrgete tehniliste nõuetega võib see oluliselt suurendada süsteemi võimsustihedust. Serveris oleva põhikiibi suure võimsuse tõttu peab kiibi pind läbima tõhustatud keetmise, et suurendada selle pinnal olevat gaasistamissüdamikku, suurendada faasimuutuse soojusülekande efektiivsust ja saavutada maksimaalne soojuse hajumise tihedus üle 100 W/ c ㎡.
Tehisintellekti arvutusvõimsuse ja poliitika-PUE arendamise ajendiks tuleb jahutustehnoloogiat pidevalt uuendada, et kontrollida elektroonikaseadmete töötemperatuuri. Kiibi tasemel soojuse hajumine nihkub soojustorult/VC-lt tõhusamatele 3DVC ja külmplaadi jahutuslahendustele, aidates kaasa pidevale uuendusele kiibi jahutustehnoloogias.
