AIGC accelerează explozia pieței de răcire cu lichid la nivel de cip
AIGC generează o cerere mare de putere de calcul. AIGC se bazează pe modele mari și date mari. Modelul generativ/abordarea multimodală în AIGC necesită în principal putere de calcul inteligentă. În 2021, scara totală a puterii de calcul a echipamentelor de calcul globale/puterii de calcul inteligente este de 615/232EFlops și este de așteptat să crească la 56/52,5ZFlops până în 2030, cu CAGR65% /80%; Timpul de dublare a puterii medii de calcul a fost redus la 9,9 luni.
Răcirea lichidă la nivel de cip a devenit soluția principală de răcire. Creșterea consumului de energie conduce la îmbunătățirea cerințelor de răcire: consumul de putere a procesorului Intel depășește 350 W, consumul de energie a GPU-ului NVIDIA depășește 700 W, iar densitatea puterii de calcul a clusterului AI ajunge în general la 50 kW/cabină. Răcirea cu aer și disiparea căldurii au atins limita de capacitate: puterea cabinetului care depășește 15 kW este plafonul capacității de răcire cu aer, iar conductibilitatea termică a lichidului este de 15-25 ori mai mare decât cea a aerului. Există o nevoie urgentă de a îmbunătăți răcirea cu lichid. Răcirea este din ce în ce mai aproape de sursa centrală de căldură: este de așteptat să evolueze de la nivelul camerei, la nivelul cabinetului și la nivelul serverului la nivelul cipului. Reglementarea strictă a politicii accelerează infiltrarea răcirii lichide: consumul de energie al sistemelor de control al temperaturii este unul dintre factorii cheie în reducerea PUE. În contextul dual carbon, cerința PUE pentru nodul East Digital West Computing este sub 1,25/1,2.
În spatele îmbunătățirii puterii de calcul, cipurile trebuie să aibă o eficiență de calcul mai mare și să finalizeze mai multe calcule într-un timp mai scurt, ceea ce duce inevitabil la o creștere a consumului de energie pentru cip. Potrivit ODCC „Cartea albă privind fiabilitatea serverelor răcite cu lichid pe placă rece”, în 2022, consumul de energie al procesorului unic al procesorului de server Intel de generația a patra a depășit 350 de wați, consumul de energie al chipului unic GPU al NVIDIA a depășit 700 de wați, iar densitatea puterii de calcul a clusterului AI a atins, în general, 50 kW/cabină. Temperatura de funcționare a unui cip afectează semnificativ performanța acestuia, iar o creștere a densității de putere crește semnificativ densitatea fluxului de căldură a cipului, rezultând o creștere a temperaturii cipului. În cipurile tradiționale, 98% din volum este folosit pentru răcire și doar 2% este folosit pentru calcul și funcționare. Cu toate acestea, este încă dificil de rezolvat problema actuală a disipării căldurii. Odată cu îmbunătățirea continuă și rapidă a performanței cipului, problema disipării căldurii va deveni din ce în ce mai importantă.
În selectarea mediilor de răcire, există și o tendință suplimentară de selectare a mediilor de răcire cu o eficiență de răcire mai bună. Conform datelor CDCC, conductivitatea termică a lichidelor este de 15-25 ori mai mare decât a aerului. Odată cu creșterea densității termice, răcirea cu lichid este de așteptat să înlocuiască răcirea cu aer pentru a obține o disipare mai eficientă a căldurii. Conform cărții albe Intel „Innovative Practice for Green Data Centers - Cold Plate Liquid Cooling System Design Reference”, centrele de date care folosesc răcirea cu aer pot rezolva, de obicei, răcirea dulapului în termen de 12 kW, cu puterea cabinetului depășind 15 kW. În comparație cu centrele de date răcite cu aer existente, a fost atins plafonul capacității de disipare a căldurii fluxului de aer, iar tehnologia de răcire cu lichid, ca tehnologie cu o capacitate mai puternică de disipare a căldurii, poate suporta o densitate de putere mai mare.
Soluțiile actuale de disipare a căldurii la nivel de cip includ în principal tehnologia de răcire cu lichid, tehnologia de disipare a căldurii de stocare a căldurii cu schimbare de fază, tehnologia de răcire prin evaporare etc. Tehnologia de răcire cu lichid este una dintre soluțiile importante de disipare a căldurii la nivel de cip și este de așteptat să devină curentul principal în viitor . În tehnologia de răcire cu lichid, acoperă plăci reci, imersie, pulverizare etc. În prezent, dezvoltarea tipului de plăci reci și de imersie este relativ matură în comparație cu tipul de pulverizare.
Sub conducerea AIGC, creșterea viitoare a serverelor AI continuă să fie optimistă. Conform datelor IDC, dimensiunea globală a pieței de servere AI în 2021 a fost de 15,6 miliarde de dolari SUA și este de așteptat ca piața globală de servere inteligente AI să ajungă la 31,8 miliarde de dolari până în 2025, cu un CAGR de 19,5 procente; În 2021, dimensiunea pieței de servere AI din China a atins 35 de miliarde de RMB și este de așteptat ca dimensiunea pieței de servere AI din China să ajungă la 70,2 miliarde de RMB până în 2025, cu un CAGR de 19,0 la sută. Se așteaptă ca AIGC să accelereze și mai mult creșterea serverelor AI.
