Den stigende efterspørgsel efter kunstig intelligens vil gøre væskekøleløsningen mere populær
På nuværende tidspunkt er det termiske modul hovedsageligt sammensat af aktiv og passiv hybrid varmeafledningsteknologi indeholdende termiske rør. Varmerørskølemodulet er designet og kombineret med komponenter såsom luftdiffusorer, køleplader og termiske rør, som kan give et ensartet temperaturvarmeafledningsmiljø for interne elektroniske komponenter, hvilket gør driften af elektronisk udstyr mere stabil. Med trenden med multifunktionelle og lette elektroniske terminalprodukter, har termomodulfabrikken vendt sig til at designe termiske løsninger hovedsageligt baseret på dampkammer og heatpipe.
Køleplademodulet er opdelt i to typer: "luftkølet køleplade" og "væskekølet køleplade". Blandt dem er luftkølet løsning brugen af luft som et medium, gennem mellemmaterialer såsom varmegrænsefladematerialer, dampkammer (VC) eller varmerør, og spredes ved konvektion mellem kølepladen eller ventilatoren og luften. "Væskeafkølet opnås hovedsageligt gennem konvektion med væsken, hvorved chippen afkøles. Men efterhånden som chippens varmeproduktion og volumen stiger, stiger chippens termiske designstrømforbrug (TDP) og brugen af luftkølet varmeafgivelsen bliver gradvist utilstrækkelig.
Med udviklingen af Internet of Things, edge computing og 5G-applikationer har data AI drevet global computerkraft ind i en periode med hurtig vækst. Ifølge analysefirmaet TrendForce udgjorde forsendelsesmængden af AI-servere udstyret med GPGPU'er (General Purpose GPU'er) omkring 1 % i 2022. I 2023, drevet af ChatGPT-applikationer, forventes det dog, at forsendelsesvolumen af AI-servere vil vokse. med 38,4 %, og den samlede årlige vækstrate for AI-serverforsendelser fra 2022 til 2026 vil nå 29 %.
Der er to hovedretninger for designet af den næste generation af heatsink-moduler. Den ene er at opgradere de eksisterende varmeafledningsmoduler med 3D-dampkammer (3DVC), og den anden er at indføre et væskekølesystem, der bruger væske som konvektivt medium for at forbedre den termiske effektivitet. Derfor vil antallet af testcases med væskekøling stige markant i 2023, men 3DVC er kun en overgangsløsning. Det anslås, at vi fra 2024 til 2025 vil gå ind i æraen med parallel gaskøling og væskekøling.
Med fremkomsten af ChatGPT har generativ AI drevet serverforsendelser op, sammen med krav til opgradering af specifikationerne for heatsink-moduler, der driver dem mod væskekølingsløsninger for at opfylde servernes strenge krav til varmeafledning og stabilitet. På nuværende tidspunkt bruger industrien for det meste enfaset nedsænkningskølingsteknologi i væskekøling for at løse varmeafledningsproblemet med højdensitetsvarmeservere eller dele, men der er stadig en øvre grænse på 600W, fordi ChatGPT eller højere-ordens servere har brug for en varmeafledning kapacitet på mere end 700W til at klare.
Baseret på det faktum, at kølesystemet står for cirka 33 % af det samlede energiforbrug i datacentret, omfatter reduktion af det samlede elforbrug og reduktion af strømforbrugseffektiviteten forbedring af kølesystemet, informationsudstyr og brug af vedvarende energi. Vand har en varmekapacitet, der er fire gange så stor som luft. Derfor er der kun brug for 1U plads til væskekølepladen ved indførelse af et væskekølesystem. Ifølge NVIDIA-tests kan antallet af kabinetter, der kræves til væskekøling, reduceres med 66 % Energiforbruget kan reduceres med 28 %, PUE kan reduceres fra 1,6 til 1,15, og beregningseffektiviteten kan forbedres for at opnå den samme computerkraft. .
Hurtig databehandling fører til kontinuerlig forbedring af TDP, og AI-servere har højere krav til varmeafledning. Traditionel varmerørskøling nærmer sig sin grænse, og det er uundgåeligt at introducere væskekølede termiske løsninger.
