Yapay Zekaya Artan Talep, sıvı soğutma çözümünü daha popüler hale getirecek
Şu anda termal modül esas olarak termal borular içeren aktif ve pasif hibrit ısı dağıtma teknolojisinden oluşmaktadır. Isı borusu soğutma modülü, dahili elektronik bileşenler için eşit sıcaklıkta ısı dağılımı çalışma ortamı sağlayabilen ve elektronik ekipmanın çalışmasını daha kararlı hale getirebilen hava difüzörleri, ısı emiciler ve termal borular gibi bileşenlerle tasarlanmış ve birleştirilmiştir. Çok işlevli ve hafif terminal elektronik ürünleri trendiyle birlikte termal modül fabrikası, esas olarak buhar odası ve ısı borusuna dayalı termal çözümler tasarlamaya yöneldi.
Soğutucu modülü iki tipe ayrılmıştır: "hava soğutmalı soğutucu" ve "sıvı soğutmalı soğutucu". Bunların arasında, hava soğutmalı çözüm, ısı arayüz malzemeleri, buhar odası (VC) veya ısı boruları gibi ara malzemeler aracılığıyla ortam olarak havanın kullanılmasıdır ve ısı emici veya fan ile hava arasında konveksiyon yoluyla dağıtılır. "Sıvı soğutma esas olarak sıvı ile konveksiyon yoluyla elde edilir, böylece çip soğutulur. Bununla birlikte, çipin ısı üretimi ve hacmi arttıkça çipin termal tasarım güç tüketimi (TDP) artar ve hava soğutmalı soğutmanın kullanımı artar. ısı dağılımı giderek yetersiz hale gelir.
Nesnelerin İnterneti, uç bilgi işlem ve 5G uygulamalarının gelişmesiyle birlikte veri yapay zekası, küresel bilgi işlem gücünü hızlı bir büyüme dönemine sürükledi. Araştırma firması TrendForce'a göre GPGPU'larla (Genel Amaçlı GPU'lar) donatılmış yapay zeka sunucularının sevkiyat hacmi 2022'de yaklaşık %1'i oluşturdu. Ancak 2023'te ChatGPT uygulamalarının etkisiyle yapay zeka sunucularının sevkiyat hacminin artması bekleniyor. %38,4 oranında artacak ve 2022'den 2026'ya kadar yapay zeka sunucu sevkiyatlarının yıllık bileşik büyüme oranı %29'a ulaşacak.
Yeni nesil soğutucu modüllerinin tasarımında iki ana yön vardır. Bunlardan biri, mevcut ısı dağıtım modüllerini 3D buhar odası (3DVC) ile yükseltmek, diğeri ise termal verimliliği artırmak için konvektif ortam olarak sıvıyı kullanan bir sıvı soğutma sistemi eklemektir. Bu nedenle sıvı soğutma test senaryolarının sayısı 2023'te önemli ölçüde artacak ancak 3DVC yalnızca bir geçiş çözümü. 2024-2025 yılları arasında paralel gaz soğutma ve sıvı soğutma çağına gireceğimiz tahmin ediliyor.
ChatGPT'nin yükselişiyle birlikte üretken yapay zeka, sunucu sevkiyatlarını artırdı ve soğutucu modüllerinin teknik özelliklerinin yükseltilmesine yönelik gereksinimler, onları sunucuların ısı dağıtımı ve stabiliteye yönelik katı gereksinimlerini karşılamak üzere sıvı soğutma çözümlerine yönlendirdi. Şu anda endüstri, yüksek yoğunluklu ısıtma sunucularının veya parçalarının ısı dağıtımı sorununu çözmek için sıvı soğutmada çoğunlukla tek fazlı daldırma soğutma teknolojisini kullanıyor, ancak ChatGPT veya daha yüksek dereceli sunucuların ihtiyaç duyduğu için hala 600W'lık bir üst sınır var. Başa çıkmak için 700W'tan fazla ısı dağıtma kapasitesi.
Soğutma sisteminin veri merkezindeki toplam enerji tüketiminin yaklaşık %33'ünü oluşturduğu gerçeğinden hareketle, toplam elektrik tüketiminin azaltılması ve güç kullanım verimliliğinin azaltılması, soğutma sisteminin, bilgi ekipmanlarının iyileştirilmesini ve yenilenebilir enerji kullanımını içermektedir. Suyun ısı kapasitesi havanın dört katıdır. Bu nedenle sıvı soğutmalı soğutma sistemi devreye sokulduğunda sıvı soğutma plakası için yalnızca 1U alana ihtiyaç duyulur. NVIDIA testlerine göre, aynı bilgi işlem gücüne ulaşmak için sıvı soğutma için gereken kabin sayısı %66 oranında azaltılabilir Enerji tüketimi %28 oranında azaltılabilir, PUE 1,6'dan 1,15'e düşürülebilir ve hesaplama verimliliği artırılabilir .
Hızlı bilgi işlem, TDP'de sürekli iyileştirmeye yol açar ve AI sunucularının ısı dağıtımı için daha yüksek gereksinimleri vardır. Geleneksel ısı borusu soğutması sınırına yaklaşıyor ve sıvı soğutmalı termal çözümlerin tanıtılması kaçınılmaz.
