Tehnologia și tendințele pieței de răcire AI

Datorită creșterii rapide a cererii de putere de calcul AI, performanța și consumul de energie al cipurilor AI s-au îmbunătățit semnificativ simultan. Limita superioară a consumului de energie pentru răcirea la nivel de cip răcit cu aer este de aproximativ 800 W, iar rentabilitatea scade atunci când cipul răcit cu aer atinge limita de putere. Sunt necesare soluții de răcire mai puternice și mai eficiente pentru a menține funcționarea normală a echipamentului.

Dacă ne străduim doar să îmbunătățim tehnologia ingineriei de disipare a căldurii și să facem unele ajustări sau optimizări minore asupra planului inițial, viteza de progres și modernizare va fi mai lentă, iar decalajul dintre capacitatea furnizată de disipare a căldurii și cererea de înaltă performanță și puterea mare de calcul va deveni din ce în ce mai mare. Numai prin intermediul unor tehnologii de răcire creative și perturbatoare, putem atinge în mod fundamental o scară sau de câteva ori îmbunătățirea capacității și să rezolvăm problema decalajului din ce în ce mai mare dintre oferta și cererea de răcire cu performanță a cipurilor cu care se confruntă tehnologiile tradiționale.

În ceea ce privește tehnologia de răcire, modulul actual de disipare a căldurii este compus în principal din tehnologie termică hibridă activă și pasivă. În prezent, modulele termice sunt împărțite în răcire cu aer și răcire cu lichid:
Răcirea cu aer este procesul de utilizare a aerului ca mediu pentru a disipa căldura prin materiale intermediare, cum ar fi materialele de interfață termică, radiatoarele (VC) sau conductele de căldură, prin convecție între radiatorul sau ventilatorul și aer.
Disiparea căldurii de răcire cu lichid se realizează prin, sau disiparea căldurii prin imersie, în principal prin convecție cu căldură lichidă pentru a răci cipul. Cu toate acestea, pe măsură ce generarea de căldură și volumul cipului cresc și scad, consumul de putere de proiectare termică (TDP) al cipului crește, iar disiparea căldurii de răcire cu aer devine treptat insuficientă pentru utilizare.

Și există 2 soluții termice principale de răcire cu lichid în prezent în piața lor, prima soluție principală de răcire cu lichid este prin circulația apei, care intră în organism prin pompe și conducte pentru a elimina energia termică. Un alt tip este tehnologia de imersie, care plasează o sursă de căldură (cum ar fi un cip) într-un lichid neconductor pentru a elimina energia termică. Prin urmare, pentru a îmbunătăți densitatea de putere a unui singur dulap, soluțiile de răcire cu lichid au fost utilizate pe scară largă. în centrele de date în ultimii ani. Poate fi împărțit aproximativ în două căi tehnice: Cold Plate și Immersion.
Primul transferă indirect căldura dispozitivului de încălzire către lichidul de răcire închis în conducta de circulație printr-o placă rece; Acesta din urmă plasează în mod direct dispozitivul de încălzire și placa de circuit în întregime în lichid. În comparație cu mediul de aer, lichidul are o conductivitate termică mai mare, o capacitate de căldură specifică mai mare și o capacitate mai puternică de absorbție a căldurii. În plus, răcirea cu lichid are, de asemenea, avantaje semnificative în funcționare. costuri.

Datorită creșterii rapide a cererii de putere de calcul AI, îmbunătățirea puterii CPU-urilor/GPU-urilor asociate arată o tendință de accelerare. Disiparea căldurii, o industrie căreia nu i s-a acordat prea multă atenție anterior, devine din ce în ce mai importantă datorită creșterii explozive a datelor și a calculatoarelor determinate de AI. Rata de penetrare a răcirii lichide va crește de la mai puțin de 10% în prezent la 20% până în 2025.