Cupru sau aluminiu, care este mai bine pentru soluția de răcire lichidă
Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei inteligenței artificiale, în special în domenii precum învățarea profundă și modelele de limbaj la scară largă, cererea de putere de calcul a crescut semnificativ. Modelele AI de astăzi, cum ar fi GPT-4o, au zeci sau chiar miliarde de parametri și necesită resurse de calcul enorme pentru antrenament. Antrenarea acestor modele necesită un număr mare de clustere GPU sau TPU, care generează o cantitate semnificativă de căldură atunci când rulează la sarcină maximă. În plus, pentru a oferi răspuns în timp real în aplicații, multe sisteme AI necesită funcționare continuă. Aceste sisteme sunt de obicei implementate în centrele de date sau în dispozitivele edge computing, care se confruntă, de asemenea, cu provocări cu consum mare de energie și răcire.
Odată cu progresul tehnologiei cip și creșterea rapidă a puterii de calcul a serverului, construirea de centre de date mari de mare densitate și consum mare de energie a devenit o alegere necesară pentru a echilibra puterea de calcul și reglementările de mediu. Sistemul de refrigerare este una dintre infrastructurile importante din centrele de date. În funcționarea centrului de date cu densitate mare, răcirea tradițională cu aer se confruntă cu probleme de disipare insuficientă a căldurii și consum serios de energie. Tehnologia de răcire cu lichid a devenit soluția optimă pentru reducerea PUE în centrele de date, cu mai multe avantaje economice la 15 kW/cabină și mai sus.
Tehnologia plăcilor de răcire cu lichid este o soluție termică care transferă indirect căldura componentelor într-un lichid de răcire închis într-o conductă care circulă printr-o placă rece (o cavitate închisă compusă din metale cu conductivitate termică ridicată, cum ar fi cuprul și aluminiul), și apoi utilizează răcirea. lichid pentru a elimina căldura.
Placa rece lichidă este cea mai timpurie metodă de răcire cu lichid adoptată, cu maturitate ridicată și preț relativ scăzut. Conform datelor cercetării, răcirea cu lichid cu plăci reci reprezintă 90% din cota de piață din China. Răcirea cu lichid pe placă rece se realizează prin fixarea strânsă a plăcii rece pe elementul de încălzire, transferând căldura de la elementul de încălzire la lichidul de răcire din placa rece. Este simplu, dur, dar eficient. Rata de penetrare a tehnologiei de răcire cu lichid în centrele de date este de așteptat să fie de aproximativ 5% până la 8% în 2022, răcirea cu aer deținând încă peste 90% din cota de piață.
Conductivitatea termică a cuprului este de aproximativ 400 W/mK, iar conductivitatea termică a aluminiului este de aproximativ 235 W/mK. Conductivitatea termică a cuprului este mult mai mare decât cea a aluminiului. Prin urmare, plăcile reci de cupru pot transfera, teoretic, căldura generată de servere mai rapid la lichidul de răcire, obținând astfel o disipare mai eficientă a căldurii. Deși conductivitatea termică a aluminiului nu este la fel de bună ca cuprul, conductivitatea sa termică este relativ ridicată, ceea ce este suficient pentru a satisface nevoile de disipare a căldurii ale majorității serverelor răcite cu lichid.
Densitatea cuprului este relativ mare, aproximativ 8,96 g/cm³, ceea ce face placa rece de cupru relativ grea. Acest lucru poate pune anumite provocări pentru proiectarea structurală și instalarea serverului. Aluminiul are o densitate mai mică de aproximativ 2,70 g/cm³, ceea ce este mult mai ușor decât cuprul, astfel încât plăcile reci din aluminiu au un avantaj semnificativ în greutate. Densitatea scăzută a aluminiului face plăcile reci din aluminiu mai ușoare. Acest lucru nu este numai benefic pentru reducerea greutății totale a serverului, dar poate, de asemenea, să îmbunătățească rezistența structurală a serverului într-o anumită măsură. În plus, materialul din aluminiu este mai ușor, ceea ce este benefic pentru reducerea greutății totale a serverelor și reducerea costurilor de transport și instalare.
Plăcile reci din cupru și aluminiu au propriile avantaje și dezavantaje în utilizarea serverelor răcite cu lichid. În situațiile în care cerințele termice sunt mari și costul nu este principala considerație, plăcile reci din cupru pot fi mai potrivite; În căutarea rentabilității și a ușoarei, plăcile reci din aluminiu pot avea mai multe avantaje. Selecția specifică trebuie luată în considerare în mod cuprinzător, pe baza cerințelor și limitărilor scenariului specific de aplicare. Dacă putem avea o înțelegere detaliată a situațiilor specifice, cum ar fi încărcarea termică, bugetul, restricțiile de greutate etc. în scenariul de aplicare, ne poate ajuta să facem alegeri mai precise.
