Expert tehnic Dell: Comparația dintre cinci tehnologii de management termic de server, DLC monofazat este mai eficient

Recent, la o prelegere tehnică organizată de DCD, dr. Tim Shedd, expert în tehnologie Dell, a dezvăluit comparația performanței a cinci tehnologii de management termic de server într-o prezentare intitulată „Compararea performanței a cinci tehnologii de management termic de server”. Cele mai importante tehnologii de răcire a centrelor de date studiate în cercetare includ răcirea cu aer, imersia monofazată, imersia în două faze, răcirea directă cu lichid în două faze și răcirea directă cu lichid monofazat (DLC, placă rece).

Cercetarea Dell indică faptul că, în comparație cu celelalte patru metode de răcire a centrelor de date, răcirea directă cu lichid monofazat (DLC) prezintă cea mai mare eficiență termică, oferind o cale potențială către o durabilitate mai bună și o eficiență crescută.

Raportul notează că, până în 2025, puterea procesorului sau a cipului GPU este de așteptat să ajungă la 500 W, inteligența artificială și învățarea automată împingând puterea GPU la 700 W și o creștere viitoare anticipată la 1000 W.

Mai important, pe măsură ce puterea crește, există o cerere pentru temperaturi mai mici de ambalare a cipurilor și diferențe de temperatură mai mici pentru a asigura funcționarea normală a cipului. Prin urmare, provocările pentru sistemele de management termic se intensifică.

Raportul utilizează date tipice de configurare a serverului centrului de date pentru a construi un model termic simplificat, ilustrând aplicabilitatea acestor cinci tehnologii de management termic atunci când puterea procesorului crește de la 250W la 500W.

Procesor de 250 W

În ultimii câțiva ani, când TDP-ul procesorului era de aproximativ 250 W, toate cele cinci tehnologii de gestionare termică au putut răci eficient rafturile tipice pentru centrele de date, cum ar fi cele care implementau 32 de servere cu două socketuri de 250 W montate pe rack. Pentru un server montat pe rack 2U, diferența de temperatură dintre ambalajul cipului și aerul care trece prin server a fost de aproximativ 26 de grade. Prin urmare, cu doar 25 de grade de aer rece, temperatura cipului ar putea fi menținută la aproximativ 51 de grade, ceea ce este destul de rezonabil.

În acest moment, eficiența răcirii cu aer cu un singur server este comparabilă cu răcirea cu imersie monofazată.

În cazul răcirii cu imersie în două faze, diferența de temperatură dintre ambalarea cipurilor și lichidul de răcire este de aproximativ 20 de grade, în timp ce tehnologia DLC are o diferență și mai mică. La debite tipice de 1 lpm (1 litru pe minut) sau 2 lpm (2 litri pe minut), diferența de temperatură dintre baza plăcii rece DLC și ambalajul așchiilor rămâne într-un interval de 10 grade.

Procesor de 350 W

În prezent, cu puterea individuală a procesorului crescută la 350W până la 400W, diferența de temperatură necesară pentru a disipa căldura cipurilor către apa de răcire a instalației continuă să crească.

Pentru o implementare de răcire a cabinetului cu 32 de servere cu două prize de 350 W montate pe rack, diferența de temperatură dintre răcirea cu aer (1U) și ambalarea cipurilor depășește 50 de grade. Aceasta înseamnă că răcirea serverului cu aer rece de 25 de grade ar duce la o temperatură a procesorului de aproximativ 75 de grade, aproape de limita de temperatură de funcționare a procesorului.

În acest moment, eficiența răcirii cu imersiune monofazată este comparabilă cu răcirea cu aer (1U), în timp ce răcirea cu aer (2U) poate menține o diferență de temperatură între aer și cip de aproximativ 38 de grade.

În plus, diferența de temperatură dintre lichidul de răcire cu imersiune în două faze și ambalarea cipurilor este de aproximativ 25 de grade, în timp ce DLC monofazat și DLC bifazic rămân foarte eficiente. Diferența de temperatură dintre DLC cu două faze și cip este de aproximativ 15 grade, iar la un debit de 1 lpm, diferența de temperatură pentru DLC monofazat este de aproximativ 11 grade.

Este evident că, cu puterea procesorului crescută la 350 W-400W, răcirea cu aer se apropie de limitele practice, necesitând aer mai rece și exacerbând consumul de energie de răcire.

500W

În următorii doi-trei ani, se așteaptă ca procesorul TDP să crească în general la 500 W, punând provocări semnificative pentru răcirea cu aer. Va fi necesară metode inovatoare de proiectare a radiatoarelor sau dependența de dimensiuni mai mari pentru a permite mai mult aer să intre și să răcească procesorul.

În acest moment, răcirea cu aer (1U), răcirea cu imersie monofazată și diferența de temperatură între ambalajele cipurilor depășesc 60 de grade. Răcirea prin imersie în două faze rămâne eficientă, dar diferența va crește la aproximativ 34 de grade. Diferențele de temperatură dintre DLC bifazat și DLC monofazat (1 lpm) sunt similare, în jur de 25 de grade, în timp ce DLC monofazat (2 lpm) are o diferență mai mică, în jur de 17 grade.

Este demn de remarcat faptul că răcirea cu apă la temperatură înaltă în intervalul de la 48 la 50 de grade poate prezenta unele oportunități reale pentru reutilizarea energiei termice în această etapă.

Rezumat

Răcire cu aer:

Creșterea TDP-ului procesorului pune provocări tot mai mari pentru răcirea cu aer.

Progresele în radiatoare și ventilatoare pot depăși limitele.

Întâlnește de obicei limitări în ceea ce privește impactul căldurii procesorului asupra altor componente.

Răcire DLC:

Răcirea monofazată depășește cu mult 500 W TDP.

DLC în două faze poate răci TDP ridicat, deși există probleme de rezistență la fluxul de abur care trebuie rezolvate.

Progresele în proiectarea sistemului sau în tehnologia fluidelor pot îmbunătăți DLC-ul în două faze.

Răcire prin imersie:

Provocări în creștere cu TDP ridicat.

Progresele în radiatoare și tehnologia fluidelor pot depăși limitele.

Bifazatul este limitat de punctul de fierbere al fluidului și de performanța condensatorului.

 

  În calitate de producător de top de radiatoare, Sinda Thermal poate oferi o gamă largă de tipuri de radiatoare, cum ar fi radiatorul din aluminiu extrudat, radiatorul cu aripioare schivate, radiatorul cu aripioare cu pin, radiatorul cu aripioare cu fermoar, placă rece de răcire cu lichid etc. calitate și servicii excelente pentru clienți. Sinda Thermal oferă în mod constant radiatoare personalizate pentru a satisface cerințele unice ale diverselor industrii.

Sinda Thermal a fost înființată în 2014 și a crescut rapid datorită angajamentului său față de excelență și inovație în domeniul managementului termic. Compania are o facilitate de producție excelentă, echipată cu tehnologie și mașini avansate, ceea ce asigură că Sinda Thermal este capabilă să producă diferite tipuri de radiatoare și să le personalizeze pentru a satisface diferitele nevoi ale clienților.

FAQ
1. Î: Sunteți o companie comercială sau un producător?
R: Suntem un producător de frunte de radiatoare, fabrica noastră a fost fondată de peste 8 ani, suntem profesioniști și cu experiență.

2. Î: Puteți oferi servicii OEM/ODM?
R: Da, OEM/ODM sunt disponibile.

3. Î: Aveți limită MOQ?
R: Nu, nu setăm MOQ, probele prototip sunt disponibile.

4. Î: Care este timpul de producție?
R: Pentru probele prototip, timpul de livrare este de 1-2 săptămâni, pentru producția de masă, timpul de livrare este de 4-6 săptămâni.

5. Î: Pot să vă vizitez fabrica?
R: Da, bun venit la Sinda Thermal.