Ali bo tekočinsko hlajenje edina izbira v dobi AI
S priljubljenostjo ChatGPT se je sprožil val AIGC in številni domači in tuji proizvajalci so napovedali lansiranje modela Big Prophecy. Priljubljenost industrije AIGC je močno spodbudila povpraševanje po računalniški moči. Po napovedih bo povpraševanje po računalniški moči v prihodnosti hitro raslo, globalna inteligentna računalniška moč pa naj bi do leta 2030 dosegla 105ZFLOPS (1021 izračunov s plavajočo vejico na sekundo), kar je 500-kratno povečanje v primerjavi z letom 2020.
Z nenehnim izboljševanjem računalniške moči je treba močno izboljšati zmogljivost čipov, da bi jo podprli, kar prinaša še en velik izziv, to je toplotna moč (TDP) čipov. Trenutno je poraba energije CPE dosegla 350-500 W, moč vrhunskih GPE in čipov ASIC stikala pa je dosegla več kot 700 W. Ko se bo moč čipa v prihodnosti dodatno povečala na več kot 700 W, bo zasnova hlajenja čipa postala resen problem.
Trenutno je najpogosteje uporabljena metoda za toplotno rešitev čipa zračno hlajenje, kar pomeni, da se na čip z večjim oddajanjem toplote pritrdi toplotno telo z dobro toplotno prevodnostjo, nad hladilnikom pa se pritrdi majhen ventilator. Toploto na hladilnem telesu odvaja zračni tok, ki nastane zaradi visoke hitrosti vrtenja ventilatorja. Z nenehnim povečevanjem moči čipa učinek uporabe tradicionalnih hladilnih odvodov za odvajanje toplote ni več pomemben, ko preseže 300 W. Tehnologija tekočega hlajenja velja za idealno hladilno rešitev v dobi AI.
Tehnologijo tekočega hlajenja lahko glede na različne metode odvajanja toplote razdelimo na tri vrste: tekoče hlajenje s hladno ploščo, tekočinsko hlajenje s potopom in tekočinsko hlajenje s pršenjem. Tekočinsko hlajenje s hladno ploščo je vrsta tekočinskega hlajenja s posrednim kontaktom, ki pritrdi hladno ploščo na predmet odvajanja toplote, tekočina pa teče znotraj hladne plošče, da prenese toploto stran od opreme in tako doseže odvajanje toplote. Hlajenje s tekočino v razpršilu je tehnologija hlajenja s tekočino, ki razprši hladilno tekočino na površino opreme IT za odvajanje toplote, vendar je njena učinkovitost odvajanja toplote relativno nizka. Potopno tekočinsko hlajenje je vrsta tekočinskega hlajenja z neposrednim kontaktom, ki popolnoma potopi opremo IT, kot so strežniki, ki zahtevajo odvajanje toplote v hladilni tekočini, in jo ohladi s kroženjem tekočine ali fazno spremembo.
Potopno tekočinsko hlajenje velja za najbolj razširjeno in zmogljivo tehnologijo tekočinskega hlajenja za obsežno uporabo v podatkovnih centrih za tekočinsko hlajenje. Ima naslednje prednosti: prvič, visoko učinkovitost odvajanja toplote, ker potopno tekočinsko hlajenje neposredno potopi IT opremo v hladilno tekočino, ki lahko v celoti pride v stik z virom toplote in močno izboljša učinkovitost odvajanja toplote; Drugič, učinek zmanjšanja hrupa je dober, saj je oprema IT popolnoma potopljena v hladilno tekočino, kar lahko zmanjša hrup, ki ga oddaja oprema IT; Tretja je varčevanje z energijo in varstvo okolja. Potopno tekočinsko hlajenje ne zahteva uporabe velikega števila ventilatorjev, kar lahko zmanjša porabo električne energije in emisije ogljikovega dioksida. Po ustreznih ocenah podatkov lahko tekočinsko hlajenje prihrani 20 % -30 % električne energije, potrebne za celotno delovanje strežnika, v primerjavi z zračnim hlajenjem.
Tehnologija potopnega tekočinskega hlajenja bo v prihodnosti neizogibno postala glavna tehnologija hlajenja v dobi umetne inteligence. Vendar so trenutna tehnologija in izdelki za tekoče hlajenje še vedno v začetni fazi uporabe, toda z razvojem aplikacij, kot so AI in podatkovni centri, se bo uporaba in popularizacija tehnologije tekočega hlajenja pospešila. Po podatkih raziskovalnih ustanov naj bi obseg trga tekočinsko hlajenih IDC na Kitajskem do leta 2025 presegel 120 milijard juanov, s stopnjo rasti več kot 30 %, delež tehnologije potopljenega tekočinskega hlajenja pa naj bi presegel 40 %. Z nadaljnjim razvojem tehnologije potopnega tekočinskega hlajenja lahko v prihodnosti postane edina izbira za hlajenje podatkovnih centrov.
