Tehnologia termosifon de disipare a căldurii în GPU
vvvOdată cu dezvoltarea învățării profunde, a simulării, a designului BIM și a aplicațiilor din industria AEC în diverse industrii, sub binecuvântarea tehnologiei GPU virtuale a tehnologiei AI, este necesară o analiză puternică a puterii de calcul a GPU. Atât serverele GPU, cât și stațiile de lucru GPU tind să fie miniaturizate, modularizate și foarte integrate. Densitatea fluxului de căldură ajunge adesea de 7-10 ori mai mult decât a echipamentelor tradiționale de server GPU răcite cu aer. Datorită instalării centralizate a modulelor, există un număr mare de plăci grafice NVIDIA GPU cu o cantitate mare de căldură, astfel încât problema disipării căldurii este foarte proeminentă. În trecut, tehnologia de proiectare a disipării căldurii folosită în mod obișnuit nu mai poate îndeplini cerințele noilor sisteme. Serverele GPU tradiționale răcite cu apă sau serverele GPU răcite cu lichid nu pot fi separate de suportul ventilatorilor. Astăzi vom analiza tehnologia de disipare a căldurii termosifon.
În prezent, tehnologia termosifonului de disipare a căldurii de pe piață utilizează în principal o coloană sau un radiator cu placă ca corp, un tub mediu de căldură este introdus în partea inferioară a radiatorului, un fluid de lucru este injectat în carcasă și se stabilește un mediu de vid. . Aceasta este o conductă de căldură gravitațională la temperatură normală. Procesul de lucru este următorul: în partea de jos a radiatorului, sistemul de încălzire încălzește fluidul de lucru din carcasă prin conducta de mediu termic. În intervalul de temperatură de lucru, fluidul de lucru fierbe, iar aburul se ridică în partea superioară a radiatorului pentru a condensa și a elibera căldură, iar condensul curge de-a lungul peretelui interior al radiatorului. Refluxul către secțiunea de încălzire este încălzit și evaporat din nou, iar căldura este transferată de la sursa de căldură la radiatorul prin schimbarea de fază a ciclului continuu a fluidului de lucru pentru a atinge scopul de încălzire și încălzire.
Aplicarea disipării căldurii termosifon pe stațiile de lucru GPU:
Cum se deplasează fiecare generație de cooler CPU pas cu pas la limita performanței teoretice contemporane. De la cel mai primitiv radiator din aluminiu până în prezent, este o alegere bună. S-ar putea să credeți că, din moment ce unele înotătoare mici sunt atât de ușor de utilizat, sunt mai bine să folosiți aripioare mai multe și mai mari? Cu toate acestea, rezultatul nu este cazul. Cu cât aripioarele sunt mai îndepărtate de sursa de căldură, cu atât temperatura aripioarelor este mai scăzută. Când temperatura scade la temperatura aerului înconjurător, indiferent de cât timp sunt făcute aripioarele, transferul de căldură nu va continua să crească.
Atunci când consumul de energie de calcul al GPU-ului modern intră în intervalul de 75 până la 350 de wați sau chiar mai mult, inginerii de proiectare termică se îndreaptă pentru a dezvolta noi metode de disipare a căldurii. Conducta de căldură în sine nu sporește capacitatea de disipare a căldurii a radiatorului. Funcția sa este de a folosi conducția și convecția căldurii în același timp pentru a obține o eficiență a transferului de căldură mult mai mare decât cea a metalului în sine.
Încă din 1937 a apărut tehnologia termosifonului. În timpul funcționării normale, lichidul din interiorul conductei de căldură ar fierbe, iar aburul ar ajunge la capătul de condensare prin camera de abur, iar apoi aburul se va întoarce la lichid și apoi se va întoarce la sursa de căldură prin miezul tubului. Miezul tubului este de obicei din metal sinterizat. Cu toate acestea, dacă conducta de căldură absoarbe prea multă căldură, va apărea fenomenul de „uscare a conductei de căldură”. Lichidul nu numai că devine abur în camera de abur, dar devine și abur în miezul tubului, ceea ce îl împiedică să se schimbe înapoi la lichid pentru a reveni la sursa de căldură, ceea ce crește foarte mult rezistența termică a conductei de căldură.
Acum, punctul culminant nostru este venirea termosifonului. Disiparea căldurii cu termosifon nu este ca o conductă de căldură, care folosește un miez de tub pentru a aduce lichidul înapoi la capătul de evaporare, ci folosește doar gravitația, cuplată cu unele modele ingenioase pentru a forma o circulație și utilizează procesul de evaporare a lichidului ca o pompă de apă. . Aceasta nu este o tehnologie nouă, este foarte comună în aplicațiile industriale cu eliberare mare de căldură.
În general, agentul frigorific din interiorul GPU-ului va fierbe, va curge în sus în partea de condensare din interior, va reveni la lichid și va reveni în partea de evaporare. Există două avantaje majore în teorie:
1. Evitați uscarea conductelor de căldură și poate fi folosit pentru overclockarea cipurilor de performanță ultra-înaltă
2. Deoarece nu este nevoie de o pompă de apă, fiabilitatea este mai bună decât răcirea tradițională cu apă integrată
Cel mai important punct al disipării căldurii termosifonului este că grosimea acestuia va fi redusă de la tradiționalul 103 mm la doar 30 mm (redusă la mai puțin de o treime), iar forma este relativ mică și nu va compromite performanța. Pentru a facilita prelucrarea echipamentelor de disipare a căldurii termosifon, majoritatea producătorilor folosesc în prezent materiale din aluminiu. Se folosește și cuprul, iar temperatura poate fi scăzută cu 5-10 grade, numai pentru serverele GPU care generează mai multă căldură.
