Coure o alumini, que és millor per a la solució de refrigeració líquida
Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia d'intel·ligència artificial, especialment en camps com l'aprenentatge profund i els models de llenguatge a gran escala, la demanda de potència de càlcul ha augmentat significativament. Els models d'IA actuals, com ara GPT-4o, tenen desenes o fins i tot milers de milions de paràmetres i requereixen enormes recursos informàtics per a la formació. L'entrenament d'aquests models requereix un gran nombre de clústers de GPU o TPU, que generen una quantitat important de calor quan s'executen a plena càrrega. A més, per donar resposta en temps real a les aplicacions, molts sistemes d'IA requereixen un funcionament continu. Aquests sistemes solen desplegar-se al centre de dades o als dispositius informàtics de punta, que també s'enfronten a un alt consum d'energia i reptes de refrigeració.
Amb l'avenç de la tecnologia de xips i el ràpid creixement de la potència de càlcul del servidor, la construcció de grans centres de dades d'alta densitat i consum d'energia s'ha convertit en una opció necessària per equilibrar la potència de càlcul i les regulacions ambientals. El sistema de refrigeració és una de les infraestructures importants dels centres de dades. En el funcionament del centre de dades d'alta densitat, la refrigeració per aire tradicional s'enfronta a problemes de dissipació de calor insuficient i consum d'energia greu. La tecnologia de refrigeració líquida s'ha convertit en la solució òptima per reduir la PUE als centres de dades, amb més avantatges econòmics a partir de 15 kW/gabinet.
La tecnologia de placa de refrigeració líquida és una solució tèrmica que transfereix indirectament la calor dels components a un líquid de refrigeració tancat en una canonada circulant a través d'una placa freda (una cavitat tancada composta per metalls d'alta conductivitat tèrmica com el coure i l'alumini) i després utilitza el refredament. líquid per treure la calor.
La placa líquida freda és el primer mètode de refrigeració líquid adoptat, amb una maduresa alta i un preu relativament baix. Segons les dades de la investigació, la refrigeració líquida de placa freda representa el 90% de la quota de mercat a la Xina. La refrigeració líquida de la placa freda s'aconsegueix fixant fermament la placa freda a l'element de calefacció, transferint la calor de l'element de calefacció al líquid de refrigeració de la placa freda. És senzill, aspre, però efectiu. S'espera que la taxa de penetració de la tecnologia de refrigeració líquida als centres de dades sigui d'entre el 5% i el 8% el 2022, i la refrigeració per aire encara manté més del 90% de la quota de mercat.
La conductivitat tèrmica del coure és d'uns 400 W/mK i la conductivitat tèrmica de l'alumini és d'uns 235 W/mK. La conductivitat tèrmica del coure és molt superior a la de l'alumini. Per tant, les plaques fredes de coure poden transferir teòricament la calor generada pels servidors més ràpidament al refrigerant, aconseguint així una dissipació de calor més eficient. Tot i que la conductivitat tèrmica de l'alumini no és tan bona com el coure, la seva conductivitat tèrmica és relativament alta, la qual cosa és suficient per satisfer les necessitats de dissipació de calor de la majoria dels servidors refrigerats per líquid.
La densitat del coure és relativament alta, uns 8,96 g/cm³, la qual cosa fa que la placa freda de coure sigui relativament pesada. Això pot suposar certs reptes per al disseny estructural i la instal·lació del servidor. L'alumini té una densitat més baixa d'uns 2,70 g/cm³, que és molt més lleuger que el coure, de manera que les plaques fredes d'alumini tenen un avantatge significatiu de pes. La baixa densitat de l'alumini fa que les plaques fredes d'alumini siguin més lleugeres. Això no només és beneficiós per reduir el pes global del servidor, sinó que també pot millorar la força estructural del servidor fins a cert punt. A més, el material d'alumini és més lleuger, cosa que és beneficiós per reduir el pes total dels servidors i reduir els costos de transport i instal·lació.
Les plaques fredes de coure i alumini tenen els seus propis avantatges i desavantatges en l'ús de servidors refrigerats per líquid. En situacions en què els requisits tèrmics són elevats i el cost no és la consideració principal, les plaques fredes de coure poden ser més adequades; A la recerca de la rendibilitat i la lleugeresa, les plaques fredes d'alumini poden tenir més avantatges. La selecció específica s'ha de considerar exhaustivament en funció dels requisits i limitacions de l'escenari d'aplicació específic. Si podem tenir una comprensió detallada de les situacions específiques, com ara la càrrega de calor, el pressupost, les restriccions de pes, etc. en l'escenari d'aplicació, ens pot ajudar a prendre decisions més precises.
