Yapay zeka, hava soğutmadan sıvı soğutmaya kadar endüstriyel inovasyona yön veriyor
Elektronik cihazların ısı üretmesinin temel nedeni, çalışma enerjisinin termal enerjiye dönüştürülmesi işlemidir. Isı dağıtımı, yüksek performanslı bilgi işlem cihazlarındaki termal yönetim sorunlarını çözmek, cihaz performansını optimize etmek ve ısıyı doğrudan çiplerin veya işlemcilerin yüzeyinden uzaklaştırarak ömrünü uzatmak için tasarlanmıştır. Çip güç tüketiminin artmasıyla birlikte, ısı dağıtma teknolojisi, tek boyutlu ısı borularının doğrusal sıcaklık eşitlemesinden iki boyutlu VC'nin düzlemsel sıcaklık eşitlemesine, üç boyutlu VC teknoloji yolunun entegre sıcaklık eşitlemesine ve son olarak da gelişmiştir. sıvı soğutma teknolojisine geçiş.
3D VC, yüksek güçlü cihazlar için ısı dağıtımı ve yüksek ısı akısı yoğunluklu alanlarda sıcaklık eşitlemesi gibi darboğaz gereksinimlerini karşılayabilen "verimli soğutma, düzgün sıcaklık dağılımı ve azaltılmış sıcak noktalar" gibi daha iyi soğutma avantajlarına sahiptir. Ayrıca hız aşırtma sonrasında daha güçlü hız aşırtma performansı ve sistem kararlılığı sağlayabilir. Isı borusu/dengeleme plakası arasındaki termal iletkenlik, ısıyı, temas termal direncine ve bakırın kendisinin termal direncine sahip olan birden fazla monte edilmiş ısı borusuna/dengeleme plakasına aktarmaktır; Ve 3D VC, üç boyutlu yapı bağlantısı aracılığıyla dahili sıvı faz geçişine ve termal difüzyona maruz kalır ve ısı dağıtımı için talaş ısısını doğrudan ve verimli bir şekilde dişlerin uzak ucuna aktarır.
Soğutma teknolojisi iki tip içerir: hava soğutma ve sıvı soğutma. Hava soğutmalı teknolojide, ısı borularının ve VC'nin ısı dağıtma kapasitesi nispeten düşüktür. 3D VC ısı dağıtımının üst sınırı 1000W'a kadar genişletilebilir ve her ikisi de ısı dağıtımı için bir fan gerektirir. Teknoloji basit, ucuz ve çoğu cihaz için uygundur. Sıvı soğutma teknolojisi, iki tip olmak üzere daha yüksek soğutma verimliliğine sahiptir: soğuk plaka ve daldırma tipi. Bunlar arasında soğuk plaka, orta düzeyde ilk yatırıma sahip, daha düşük işletme ve bakım maliyetlerine sahip ve nispeten olgunlaşmış dolaylı bir soğutma yöntemidir. Nvidia GB200 NVL72, soğuk plaka sıvı soğutma çözümünü benimsiyor; Daldırma soğutma, teknik gereksinimleri yüksek, işletme ve bakım maliyetleri yüksek olan bir doğrudan soğutma yöntemidir.
AI büyük modellerinin eğitimi ve tanıtımı, çiplerden daha yüksek bilgi işlem gücü gerektirir ve tek çiplerin güç tüketimini artırır. Çipin sıcaklığı performansını etkiler. Çipin çalışma sıcaklığı 70-80 dereceye yakın olduğunda sıcaklıktaki her 2 derecelik artışta çipin performansı yaklaşık %10 azalacaktır. Dolayısıyla tek bir çipin güç tüketimindeki artış, ısı dağıtımı talebini daha da artırıyor. Ayrıca Nvidia B200'ün güç tüketimi 1000W'ın üzerinde ve hava soğutmalı soğutmanın üst sınırına yakın; "Çift karbon" ve "Doğu Batı Hesaplaması" gibi politikalar, veri merkezleri için kesinlikle PUE gerektirir ve sıvı soğutma için ortalama PUE, hava soğutmaya göre daha düşüktür; TCO açısından hava soğutmayla karşılaştırıldığında, soğuk plakalı sıvı soğutmanın ilk yatırım maliyeti hava soğutmanınkine yakın olup sonraki işletme maliyeti daha düşüktür.
Tek fazlı daldırma sıvı soğutmalı kabin: CDU ve tankın boru hatlarıyla bağlandığı, tankın içine yerleştirilmiş sıvı soğutmalı bir sunucudur. Alt boru hattı, düşük sıcaklıktaki soğutma ortamını tankın içine taşır ve sıvı soğutmalı ortam, sıvı soğutmalı sunucudan ısıyı emer. Sıcaklık yükseldikten sonra CDU'ya geri akar ve ısı CDU tarafından taşınır. Bu yapı, sunucunun tam sıvı soğutmasını sağlayabilir ve fansız tasarım, hava soğutmaya kıyasla daha yüksek güç yoğunluğu ve daha düşük PUE sağlar. Ancak teknik zorluk yüksek ve penetrasyon oranı nispeten düşük.
İki fazlı daldırma: Yüksek teknik gereksinimlerle sistem güç yoğunluğunu önemli ölçüde artırabilir. Sunucudaki ana çipin yüksek gücünden dolayı, yüzeyindeki gazlaştırma çekirdeğini arttırmak, faz değişimli ısı transfer verimliliğini arttırmak ve 100W/ üzerinde maksimum ısı dağılım yoğunluğuna ulaşmak için çip yüzeyinin gelişmiş kaynatma işleminden geçmesi gerekir. c ㎡.
Yapay zekanın bilgi işlem gücü ve PUE politikasının geliştirilmesiyle desteklenen soğutma teknolojisinin, elektronik cihazların çalışma sıcaklığını kontrol etmek için sürekli olarak yükseltilmesi gerekiyor. Çip seviyesinde ısı dağıtımı, ısı borusu/VC'den daha verimli 3DVC ve soğuk plaka soğutma çözümlerine doğru kayacak ve çip soğutma teknolojisinde sürekli yeniliği destekleyecektir.
