Thermosyphon varmeafledningsteknologi i GPU

vvvMed udviklingen af ​​deep learning, simulering, BIM-design og AEC-industriapplikationer i forskellige industrier, under velsignelsen af ​​AI-teknologien virtuel GPU-teknologi, kræves kraftfuld GPU-computerkraftanalyse. Både GPU-servere og GPU-arbejdsstationer har tendens til at være miniaturiserede, modulariserede og meget integrerede. Varmestrømstætheden når ofte 7-10 gange så stor som traditionelt luftkølet GPU-serverudstyr. På grund af den centraliserede installation af moduler er der et stort antal NVIDIA GPU-grafikkort med en stor mængde varme, så varmeafledningsproblemet er meget fremtrædende. Tidligere kunne den almindeligt anvendte varmeafledningsdesignteknologi ikke længere opfylde kravene til nye systemer. Traditionelle vandkølede GPU-servere eller væskekølede GPU-servere kan ikke adskilles fra supporten fra fans. I dag vil vi analysere termosifon-varmeafledningsteknologien.

På nuværende tidspunkt bruger termosyfon-varmeafledningsteknologien på markedet hovedsageligt en kolonne- eller pladeradiator som krop, et varmemediumrør indsættes i bunden af ​​radiatoren, en arbejdsvæske sprøjtes ind i skallen, og et vakuummiljø etableres . Dette er et varmerør med normal temperatur. Arbejdsprocessen er som følger: I bunden af ​​radiatoren opvarmer varmesystemet arbejdsvæsken i skallen gennem varmemedierøret. Inden for arbejdstemperaturområdet koger arbejdsvæsken, og dampen stiger til den øvre del af radiatoren for at kondensere og frigive varme, og kondensatet strømmer langs radiatorens indervæg. Tilbageløbet til varmesektionen opvarmes og fordampes igen, og varmen overføres fra varmekilden til kølepladen gennem den kontinuerlige cyklusfaseændring af arbejdsfluidet for at opnå formålet med opvarmning og opvarmning.

Anvendelsen af ​​termosyphon varmeafledning på GPU arbejdsstationer:

Hvordan bevæger hver generation af CPU-kølere sig trin for trin til grænsen for nutidig teoretisk ydeevne. Fra den mest primitive aluminiumskøleplade til nutiden er det et godt valg. Du tænker måske, at da nogle små finner er så nemme at bruge, er flere og større finner bedre at bruge? Resultatet er dog ikke tilfældet. Jo længere finnerne er fra varmekilden, jo lavere er temperaturen på finnerne. Når temperaturen falder til den omgivende lufts temperatur, uanset hvor lange finnerne er lavet, vil varmeoverførslen ikke fortsætte med at stige.

Når moderne GPU-databehandlingsstrømforbrug går ind i intervallet fra 75 til 350 watt eller endnu højere, vender termiske designingeniører sig for at udvikle nye varmeafledningsmetoder. Selve varmerøret øger ikke radiatorens varmeafledningsevne. Dens funktion er at bruge varmeledning og varmekonvektion på samme tid for at opnå en varmeoverførselseffektivitet, der er meget højere end selve metallet.

Allerede i 1937 dukkede termosifonteknologien op. Under normal drift ville væsken inde i varmerøret koge, og dampen ville nå kondensationsenden gennem dampkammeret, og derefter ville dampen vende tilbage til væsken og derefter vende tilbage til varmekilden gennem rørkernen. Rørkernen er normalt i det sintrede metal. Men hvis varmerøret optager for meget varme, opstår fænomenet "varmerør, der tørrer op". Væsken bliver ikke kun til damp i dampkammeret, men bliver også til damp i rørkernen, hvilket forhindrer den i at skifte tilbage til væsken for at vende tilbage til varmekilden, hvilket i høj grad øger varmerørets termiske modstand.

Nu er vores højdepunkt kommende-termosyfon. Termosyfon varmeafledning er ikke som et varmerør, der bruger en rørkerne til at bringe væsken tilbage til fordampningsenden, men kun bruger tyngdekraften, kombineret med nogle geniale designs til at danne en cirkulation, og bruger væskefordampningsprocessen som en vandpumpe . Dette er ikke en ny teknologi, det er meget almindeligt i industrielle applikationer med stor varmeafgivelse.

Generelt vil kølemidlet inde i GPU'en koge, flyde opad i kondensationssiden indeni, skifte tilbage til væske og vende tilbage til fordampningssiden. Der er to store fordele i teorien:

1. Undgå at varmerør tørrer op, og kan bruges til at overclocke ultrahøjtydende chips

2. Fordi der ikke er behov for en vandpumpe, er pålideligheden bedre end traditionel integreret vandkøling

Det vigtigste punkt ved termosifon varmeafledning er, at dens tykkelse vil blive reduceret fra de traditionelle 103 mm til kun 30 mm (reduceret til mindre end en tredjedel), og formen er relativt lille og vil ikke gå på kompromis med ydeevnen. For at lette behandlingen af ​​termosyfon-varmeafledningsudstyr bruger de fleste producenter i øjeblikket aluminiumsmaterialer. Kobber bruges også, og temperaturen kan sænkes med 5-10 grader, kun for GPU-servere, der genererer mere varme.