Tehnologija in tržni trendi hlajenja z umetno inteligenco
Zaradi hitrega povečanja povpraševanja po računalniški moči AI sta se zmogljivost in poraba energije čipov AI hkrati znatno izboljšali. Zgornja meja porabe energije za hlajenje na ravni zračno hlajenega čipa je okoli 800 W, stroškovna učinkovitost pa se zmanjša, ko zračno hlajeni čip doseže mejo moči. Za vzdrževanje normalnega delovanja opreme so potrebne močnejše in učinkovitejše hladilne rešitve.
Če si prizadevamo samo za izboljšanje tehnologije odvajanja toplote in naredimo nekaj manjših prilagoditev ali optimizacij prvotnega načrta, bosta hitrost napredka in nadgradnje počasnejša, vrzel med zagotovljeno zmogljivostjo odvajanja toplote in povpraševanjem po visokozmogljivih in visoka računalniška moč bo postajala vedno večja. Le z nekaterimi ustvarjalnimi in prelomnimi hladilnimi tehnologijami lahko v bistvu dosežemo obseg ali večkratno izboljšanje zmogljivosti in rešimo problem vse večje vrzeli med ponudbo in povpraševanjem po zmogljivosti hlajenja čipov, s katerimi se soočajo tradicionalne tehnologije.
Kar zadeva hladilno tehnologijo, je trenutni modul za odvajanje toplote v glavnem sestavljen iz aktivne in pasivne hibridne toplotne tehnologije. Trenutno so toplotni moduli razdeljeni na zračno hlajenje in tekočinsko hlajenje:
Zračno hlajenje je postopek uporabe zraka kot medija za odvajanje toplote skozi vmesne materiale, kot so materiali toplotnih vmesnikov, hladilni odvodi (VC) ali toplotne cevi, s konvekcijo med hladilnim odvodom ali ventilatorjem in zrakom.
Odvajanje toplote pri hlajenju s tekočino se doseže z odvajanjem toplote pri potopu, predvsem s konvekcijo s toploto tekočine za hlajenje čipa. Ko pa se proizvodnja toplote in prostornina čipa povečujeta in zmanjšujeta, se poraba toplotne energije (TDP) čipa poveča in odvajanje toplote pri zračnem hlajenju postopoma postane nezadostno za uporabo.
In na svetovnem trgu sta trenutno na voljo 2 glavni toplotni rešitvi za hlajenje s tekočino, prva glavna rešitev za hlajenje s tekočino je skozi kroženje vode, ki vstopa v telo skozi črpalke in cevovode za odvzem toplotne energije. Druga vrsta je potopna tehnologija, ki postavi vir toplote (kot je čip) v neprevodno tekočino, da odvzame toplotno energijo. Zato se za izboljšanje gostote moči posameznega ohišja pogosto uporabljajo rešitve za hlajenje s tekočino. v podatkovnih centrih v zadnjih letih. V grobem ga lahko razdelimo na dve tehnični poti: Cold Plate in Immersion.
Prvi posredno prenaša toploto grelne naprave na hladilno tekočino, zaprto v obtočnem cevovodu skozi hladno ploščo; Slednji neposredno postavi grelno napravo in vezje kot celoto v tekočino. V primerjavi z zračnim medijem ima tekočina večjo toplotno prevodnost, večjo specifično toplotno kapaciteto in močnejšo sposobnost absorpcije toplote. Poleg tega ima tekočinsko hlajenje tudi pomembne prednosti pri delovanju stroški.
Zaradi hitrega naraščanja povpraševanja po računalniški moči umetne inteligence kaže izboljšanje moči sorodnih CPE/GPU-jev vse hitrejši trend. Odvajanje toplote, industrija, ki prej ni bila deležna velike pozornosti, postaja vse bolj pomembna zaradi eksplozivne rasti podatkov in računalništva, ki jo prinaša umetna inteligenca. Stopnja prodora tekočinskega hlajenja se bo do leta 2025 povzpela s trenutno manj kot 10 % na 20 %.
