Kas vedelikjahutus on tehisintellekti ajastul ainus valik
ChatGPT populaarsuse tõttu on vallandatud AIGC laine ning paljud kodu- ja välismaised tootjad on teatanud Big Prophecy mudeli turule toomisest. AIGC tööstuse populaarsus on suurel määral suurendanud nõudlust arvutusvõimsuse järele. Prognooside kohaselt kasvab nõudlus arvutusvõimsuse järele tulevikus kiiresti ning globaalne intelligentne arvutusvõimsus peaks 2030. aastaks jõudma 105ZFLOPS-i (1021 ujukomaarvutust sekundis), mis on 500-kordne kasv võrreldes 2020. aastaga.
Arvutusvõimsuse pideva täiustamisega on selle toetamiseks vaja kiibi jõudlust oluliselt parandada, mis toob kaasa veel ühe suure väljakutse, milleks on kiipide termiline disainivõimsus (TDP). Praegu on protsessori energiatarve jõudnud 350-500W-ni ning tipptasemel GPU-de ja lüliti ASIC-kiipide võimsus on jõudnud üle 700 W. Kui kiibi võimsust tulevikus veelgi suurendada üle 700 W, muutub kiibi jahutusdisain tõsiseks probleemiks.
Praegu on kiibi termilise lahenduse enim kasutatav meetod õhkjahutus, mis tähendab, et suurema soojuse tekkega kiibile kinnitatakse hea soojusjuhtivusega jahutusradiaator ning jahutusradiaatori kohale kinnitatakse väike ventilaator. Jahutusradiaatoril oleva soojuse kannab ära õhuvool, mis tekib ventilaatori kiirel pöörlemisel. Kiibi võimsuse pideva suurenemisega ei ole traditsiooniliste jahutusradiaatorite kasutamine soojuse hajutamiseks pärast 300 W ületamist enam oluline. Vedelikjahutustehnoloogiat peetakse tehisintellekti ajastul ideaalseks jahutuslahenduseks.
Vedelikjahutustehnoloogia võib selle erinevate soojuseraldusmeetodite alusel jagada kolme tüüpi: külmplaadi vedelikjahutus, sukeldatud vedelikjahutus ja pihustusvedeliku jahutamine. Külmplaadi vedelikjahutus on kaudse kontakti tüüpi vedelikjahutus, mis kinnitab külmaplaadi soojust hajutava objekti külge ja vedelik voolab külmaplaadi sees, et juhtida soojust seadmest eemale, saavutades soojuse hajumise. Pihustusvedelikjahutus on vedelikjahutustehnoloogia, mis pihustab jahutusvedelikku IT-seadmete pinnale soojuse hajutamiseks, kuid selle soojuse hajumise efektiivsus on suhteliselt madal. Sukeldatud vedelikjahutus on otsekontakti tüüpi vedelikjahutus, mis uputab täielikult jahutusvedelikusse soojuse hajumist nõudvad IT-seadmed (nt serverid) ja jahutab neid vedeliku tsirkulatsiooni või faasimuutuse kaudu.
Sukeldatud vedelikjahutust peetakse kõige levinumaks ja võimekamaks vedelikjahutustehnoloogiaks laiaulatuslikuks kasutuselevõtuks vedelikjahutuse andmekeskustes. Sellel on järgmised eelised: esiteks, kõrge soojuse hajumise efektiivsus, kuna sukelvedeliku jahutus sukeldab IT-seadmed otse jahutusvedelikku, mis võib täielikult kokku puutuda soojusallikaga ja parandada oluliselt soojuse hajumise efektiivsust; Teiseks on mürasummutusefekt hea, kuna IT-seadmed on üleni jahutusvedelikku sukeldatud, mis võib vähendada IT-seadmete tekitatavat müra; Kolmas on energiasääst ja keskkonnakaitse. Sukelvedelikjahutus ei nõua suure hulga ventilaatorite kasutamist, mis võib vähendada elektritarbimist ja süsinikdioksiidi heitkoguseid. Asjakohaste andmete hinnangute kohaselt võib vedelikjahutus võrreldes õhkjahutusega säästa 20% -30% kogu serveri tööks kuluvast elektrist.
Sukeldusvedeliku jahutustehnoloogiast saab tulevikus paratamatult tehisintellekti ajastu peamine jahutustehnoloogia. Praegune vedelikjahutustehnoloogia ja -tooted on aga alles algstaadiumis, kuid selliste rakenduste nagu AI ja andmekeskused arenedes kiireneb ka vedelikjahutustehnoloogia rakendamine ja populariseerimine. Teadusasutuste andmetel peaks vedelikjahutusega IDC turu suurus Hiinas 2025. aastaks ületama 120 miljardit jüaani, kasvutempoga üle 30% ja sukeldatud vedelikjahutustehnoloogia osakaal ületab 40%. Sukelvedeliku jahutustehnoloogia edasiarendamisel võib sellest tulevikus saada ainuke valik andmekeskuse jahutuseks.
