IA i refrigeració tèrmica
Les aplicacions d'IA acceleren l'evolució dels centres de dades cap a una alta densitat. Davant del creixement explosiu de les dades i la informàtica provocat per la IA, i amb l'escassetat creixent de recursos del centre de dades, especialment a les ciutats de primer nivell, només es pot millorar la potència de càlcul, l'emmagatzematge i les capacitats de transmissió per unitat d'àrea de la sala d'informàtica. maximitzar el valor del centre de dades. La introducció de xips d'IA d'alta informàtica accelerarà la tendència d'evolució de la densitat d'alta potència del servidor.
A mesura que ChatGPT encén una nova ronda d'entusiasme per les aplicacions d'intel·ligència artificial, els centres de dades nacionals i estrangers i els fabricants de negocis al núvol han començat a promoure la construcció d'infraestructures d'IA i la proporció d'enviaments de servidors d'IA a tots els servidors augmenta gradualment. Segons les dades de TrendForce, el volum d'enviament anual de servidors d'IA equipats amb GPGPU va representar gairebé l'1 per cent de tots els servidors el 2022. El 2023, amb el suport d'aplicacions d'intel·ligència artificial com ChatGPT, s'espera que el volum d'enviament de servidors d'IA augmenti. un 8% interanual. Del 2022 al 2026, s'espera que el volum d'enviament CAGR arribi al 10,8 per cent. Les GPU s'utilitzen principalment per a servidors d'IA, principalment Nvidia H100, A100, A800 (s'envien principalment a la Xina), així com les sèries AMD MI250 i MI250X. La proporció de NVIDIA i AMD és d'aproximadament 8:2.
L'efecte de la velocitat del ventilador superior a 4000r/min sobre la resistència tèrmica és limitat. Segons CNKI, en un sistema refrigerat per aire, la velocitat del ventilador augmenta de 1000r/min a 4000r/min, i la convecció domina la dissipació de calor dels xips. Amb un augment del cabal, el coeficient de transferència de calor convectiva augmenta significativament. La refrigeració per aire pot millorar eficaçment els problemes de dissipació de calor dels xips. Quan la velocitat del ventilador supera les 4000r/min, la disminució de la resistència a la transferència de calor és relativament suau i un augment de la velocitat només pot millorar la transferència de calor amb l'aire, donant lloc a una disminució de l'efecte de dissipació de calor. La refrigeració líquida a nivell de xip és la tendència de desenvolupament futura. Sota un espai de servidor de 2U, 250 W és aproximadament el límit per a la refrigeració de l'aire i la dissipació de calor; Per sobre de 4U, la refrigeració per aire pot arribar a 400-600W; El TDP dels xips d'IA generalment supera els 400 W, la majoria utilitzant 4-8U. La dissipació de calor tradicional refrigerada per aire ha arribat al seu límit. El control de la temperatura de l'encenall és especialment important per a un funcionament estable i continu, amb una temperatura màxima que no superi els 85 graus. Una temperatura excessiva pot causar danys en els xips. Dins de 70-80 graus , cada augment de 10 graus de temperatura d'un únic component electrònic redueix la fiabilitat del sistema en un 50 per cent . Per tant, en el context de l'augment de la potència, el sistema de refrigeració s'actualitzarà a la refrigeració líquida a nivell de xip.
En comparació amb la refrigeració per aire, la refrigeració líquida no només pot satisfer els requisits de dissipació de calor dels armaris d'alta densitat de potència, sinó que també pot aconseguir un PUE més baix i una potència de sortida més alta (GUE). En comparació amb la refrigeració per aire tradicional, el PUE de refrigeració líquida de placa freda és generalment 1,1x, amb un GUE superior al 75%, mentre que el PUE de refrigeració líquida per immersió pot ser tan baix com 1.0x, amb un GUE de més del 80 per cent. Simultàniament, l'ús de la tecnologia de refrigeració líquida pot eliminar alguns o fins i tot tots els ventiladors dels equips informàtics (normalment el consum d'energia del ventilador també es calcula en el consum d'energia de l'equip del servidor). Per a la refrigeració líquida immersa, treure el ventilador del servidor pot reduir el consum d'energia del servidor en un 4 per cent -15 per cent aproximadament.
La maduresa actual de la tecnologia de refrigeració líquida de placa freda és relativament alta i és un corrent principal en la ruta de la tecnologia de refrigeració líquida. Suposant que la proporció actual és del 80 per cent. En el futur, amb la maduresa de la tecnologia de refrigeració líquida per immersió, s'espera que la proporció global augmenti gradualment. A partir de càlculs exhaustius, l'entrenament i la inferència de grans models d'IA aportaran un espai de mercat de refrigeració líquida de 4.000 milions de RMB. Amb l'augment dels paràmetres del model i la promoció de l'ús, el mercat de refrigeració líquida experimentarà una taxa de creixement anual composta del 60 per cent durant els propers quatre anys.
Creiem que s'espera que el gran model d'IA lideri l'actualització de la demanda de potència de càlcul, impulsi la construcció de centres de supercomputació i computació intel·ligents d'alta densitat de potència, acceleri la introducció d'instal·lacions de suport com ara sistemes de refrigeració líquida al mercat i en el futur. , amb la construcció de nous centres de dades i la transformació dels centres de dades existents, s'espera que la taxa de penetració global augmenti ràpidament. Actualment, la indústria de refrigeració líquida encara es troba en les seves primeres etapes de desenvolupament i és optimista sobre els fabricants amb un disseny líder en tecnologia i capacitat de producció.
