Problem odvajanja toplote s tehnologijo odvajanja toplote strežnik-termosifon GPU
Z razvojem poglobljenega učenja, simulacije, oblikovanja BIM in industrijskih aplikacij AEC v različnih panogah je po blagoslovu tehnologije virtualnega grafičnega procesorja s tehnologijo AI potrebna močna analiza računalniške moči GPU. Strežniki GPU in delovne postaje GPU so ponavadi miniaturizirani, modulirani in zelo integrirani. Gostota toplotnega toka pogosto doseže 7-10-krat večja kot pri tradicionalni zračno hlajeni strežniški opremi GPU. Zaradi centralizirane namestitve modulov obstaja veliko število grafičnih kartic NVIDIA GPU z veliko količino toplote, zato je problem odvajanja toplote zelo izrazit. V preteklosti pogosto uporabljena tehnologija oblikovanja odvajanja toplote ne more več izpolnjevati zahtev novih sistemov. Tradicionalnih vodno hlajenih GPU strežnikov ali tekočinsko hlajenih GPU strežnikov ni mogoče ločiti od podpore ventilatorjev. Danes bomo analizirali tehnologijo odvajanja toplote termosifona.
Trenutno tehnologija odvajanja toplote s termosifonom na trgu uporablja predvsem kolonski ali ploščni radiator kot telo, cev toplotnega medija je vstavljena na dno radiatorja, delovna tekočina se vbrizga v lupino in vzpostavi se vakuumsko okolje . To je gravitacijska toplotna cev normalne temperature. Delovni proces je naslednji: ogrevalni sistem ogreva delovno tekočino v lupini skozi cev toplotnega medija na dnu radiatorja. V območju delovnih temperatur delovna tekočina zavre in para se dvigne v zgornji del radiatorja, da kondenzira in sprosti toploto, kondenzat pa teče vzdolž notranje stene radiatorja. Povratni tok v grelni del se segreje in ponovno izhlapi, toplota pa se prenaša iz vira toplote v hladilnik skozi neprekinjeno fazno spremembo delovne tekočine, da se doseže namen ogrevanja in ogrevanja.
1 Uporaba termosifonskega odvajanja toplote na delovnih postajah GPU
Kako se vsaka generacija hladilnika procesorjev korak za korakom premika do meje sodobne teoretske zmogljivosti. Od najbolj primitivnega aluminijastega hladilnega telesa do danes je dobra izbira. Morda mislite, da je bolje uporabiti več majhnih plavuti, ker so tako preproste za uporabo? Vendar rezultat ne drži. Dlje ko so plavuti od vira toplote, nižja je temperatura plavuti. Ko temperatura pade na temperaturo okoliškega zraka, ne glede na to, kako dolgo so plavuti, se prenos toplote ne bo povečal.
Ko sodobna računalniška poraba grafične procesorje doseže 75 do 350 vatov ali celo več, se inženirji toplotnega oblikovanja obrnejo k razvoju novih metod odvajanja toplote. Sama toplotna cev ne poveča zmogljivosti odvajanja toplote radiatorja. Njegova funkcija je, da hkrati uporabljata toplotno prevodnost in toplotno konvekcijo, da dosežeta učinkovitost prenosa toplote, ki je veliko višja od učinkovitosti same kovine.
Že leta 1937 se je pojavila tehnologija termosifona. Med normalnim delovanjem bi tekočina v toplotni cevi zavrela, para pa bi skozi parno komoro dosegla konec kondenzacije, nato pa bi se para vrnila v tekočino in se nato skozi jedro cevi vrnila v vir toplote. Jedro cevi je običajno iz sintrane kovine. Če pa toplotna cev absorbira preveč toplote, se pojavi pojav &; sušenje toplotne cevi &; se bo zgodilo. Tekočina ne postane le para v parni komori, ampak postane tudi para v jedru cevi, kar preprečuje njeno vrnitev nazaj v tekočino, da se vrne v vir toplote, kar močno poveča toplotno odpornost toplotne cevi.
Zdaj prihaja naš vrhunec-termosifon. Odvajanje toplote s termosifonom ni kot toplotna cev, ki uporablja jedro cevi, da tekočino vrne nazaj na konec izhlapevanja, ampak uporablja samo gravitacijo, skupaj z nekaterimi domiselnimi oblikami, ki tvorijo kroženje, in uporablja postopek izhlapevanja tekočine kot vodno črpalko . To ni nova tehnologija, zelo pogosta je v industrijskih aplikacijah z velikim sproščanjem toplote.
Na splošno bo hladilno sredstvo v grafičnem procesorju zavrelo, steklo navzgor v stran kondenzacije, se spremenilo v tekočino in se vrnilo na stran izhlapevanja. V teoriji sta dve glavni prednosti:
1. Izogibajte se sušenju toplotnih cevi in jih lahko uporabite za overclocking ultra-visoko zmogljivih čipov
2. Ker ni potrebe po vodni črpalki, je zanesljivost boljša od tradicionalnega integriranega vodnega hlajenja
Najpomembnejša točka odvajanja toplote termosifona je, da se bo njegova debelina zmanjšala s tradicionalnih 103 mm na le 30 mm (zmanjšala na manj kot tretjino), oblika pa je razmeroma majhna in ne bo ogrozila zmogljivosti. Za olajšanje obdelave termosifonske opreme za odvajanje toplote večina proizvajalcev trenutno uporablja aluminijaste materiale. Uporablja se tudi baker, temperatura pa se lahko zniža za 5-10 stopinj, samo za strežnike GPU, ki proizvajajo več toplote.
