Comparația dintre cinci tehnologii de management termic de server, DLC monofazat este mai eficient
Recent, la o prelegere tehnică organizată de DCD, expertul tehnic Dell, Dr. Tim Shedd, a dezvăluit într-un raport special intitulat „Compararea performanței a cinci tehnologii de gestionare termică a serverelor în centrele de date” că tehnologiile de vârf pentru răcirea centrelor de date includ răcirea cu aer, imersia monofazată. , imersie în două faze, răcire directă cu lichid în două faze Comparație între cercetarea și testarea răcirii directe cu lichid monofazat (DLC, placă rece).
Până în 2025, puterea procesorului sau a cipurilor GPU va ajunge, în general, până la 500 W, iar inteligența artificială și învățarea automată au împins puterea GPU-ului până la 700 W, cu un așteptat de 1000 W în viitorul apropiat. Mai important, în timp ce crește puterea, sunt necesare temperaturi mai scăzute de ambalare a cipului și diferențe de temperatură mai mici pentru a asigura funcționarea normală a cipului. Cu cât tehnologia semiconductoarelor este mai avansată, cu atât dimensiunea tranzistorului este mai mică și curentul de scurgere este mai mare, care crește exponențial cu temperatura. Prin urmare, provocarea sistemelor de management termic se intensifică.
În urmă cu câțiva ani, când procesorul TDP era în jur de 250 W, aceste cinci tehnologii de management termic au putut oferi o răcire foarte eficientă pentru dulapurile tipice ale centrelor de date, cum ar fi implementarea a 32 de servere duble de 250 W montate în rack în dulapurile centrelor de date. Pentru un server montat în rack 2U, raportul a observat o diferență de temperatură de aproximativ 26 de grade între ambalajul cipului și aerul care curge prin server. Prin urmare, este destul de rezonabil să se mențină temperatura cipului în jur de 51 de grade cu doar 25 de grade aer rece. În acest moment, eficiența răcirii cu aer pentru un singur server este echivalentă cu răcirea cu imersie monofazată.
În prezent, puterea unui singur procesor a crescut de la 350W la 400W, iar diferența de temperatură necesară pentru a elimina căldura de la cip către apa de răcire a instalației este în continuă creștere. În mod similar, un cabinet cu 32 de servere duale de 350 W montate în rack este implementat pentru răcire. Diferența de temperatură dintre aer și ambalarea cipului în timpul răcirii cu aer (1U) depășește 50 de grade, ceea ce înseamnă că atunci când serverul este răcit cu aer rece de 25 de grade, temperatura procesorului va ajunge la 75 de grade, apropiindu-se de limita de temperatură de funcționare a procesor. Se poate observa că puterea actuală a procesorului a crescut la 350 W-400W, iar răcirea cu aer este foarte aproape de limita reală, ceea ce înseamnă că de obicei este nevoie de aer mai rece, exacerbând astfel consumul de energie de răcire.
În următorii doi-trei ani, TDP-ul procesoarelor va crește în general la 500W, iar răcirea cu aer se confruntă cu provocări considerabile, necesitând metode inovatoare de proiectare a radiatorului sau bazându-se pe dimensiuni mai mari pentru a permite mai mult aer să intre și să răcească procesoarele. În acest moment, diferența de temperatură dintre răcirea cu aer (1U), răcirea cu imersie monofazată și ambalarea cipurilor depășește 60 de grade C; Răcirea prin imersie în două faze este încă eficientă, iar diferența de temperatură va crește la aproximativ 34 de grade; Diferența de temperatură între DLC bifazat și DLC monofazat (1 lpm) nu este semnificativă, aproximativ 25 de grade; Intervalul de diferență de temperatură al DLC monofazat (2 lpm) este mai mic, aproximativ 17 grade.
În comparație cu celelalte patru metode de răcire a centrelor de date, răcirea directă cu lichid monofazat (DLC) are cea mai mare eficiență termică și poate oferi o modalitate potențială de a obține o durabilitate mai bună și de a îmbunătăți eficiența.
