Comparació de cinc tecnologies de gestió tèrmica del servidor, el DLC monofàsic és més eficaç
Recentment, en una conferència tècnica organitzada per DCD, l'expert tècnic de Dell, el Dr. Tim Shedd, va revelar en un informe especial titulat "Comparació del rendiment de cinc tecnologies de gestió tèrmica de servidors als centres de dades" que les tecnologies de refrigeració líders en centres de dades inclouen refrigeració per aire, immersió monofàsica. , immersió bifàsica, refrigeració líquida directa bifàsica Comparació de la investigació i proves de refrigeració líquida directa monofàsica (DLC, placa freda).
L'any 2025, la potència de la CPU o els xips de la GPU arribarà generalment als 500 W, i la intel·ligència artificial i l'aprenentatge automàtic han augmentat la potència de la GPU fins als 700 W, amb uns 1000 W esperats en un futur proper. Més important encara, mentre augmenta la potència, es requereixen temperatures d'envasament de xip més baixes i diferències de temperatura més petites per garantir el funcionament normal del xip. Com més avançada sigui la tecnologia de semiconductors, més petita és la mida del transistor i més gran és el corrent de fuga, que augmenta exponencialment amb la temperatura. Per tant, el repte dels sistemes de gestió tèrmica s'intensifica.
Fa uns anys, quan el TDP del processador era d'uns 250 W, aquestes cinc tecnologies de gestió tèrmica eren capaços de proporcionar una refrigeració molt eficient per als armaris típics del centre de dades, com ara el desplegament de 32 servidors duals de 250 W muntats en bastidor als armaris del centre de dades. Per a un servidor muntat en bastidor de 2U, l'informe va observar una diferència de temperatura d'aproximadament 26 graus entre l'embalatge del xip i l'aire que circulava pel servidor. Per tant, és bastant raonable mantenir la temperatura del xip al voltant de 51 graus amb només 25 graus d'aire fred. En aquest punt, l'eficiència de la refrigeració per aire per a un sol servidor és equivalent a la refrigeració per immersió monofàsica.
Actualment, la potència d'un únic processador ha augmentat de 350W a 400W, i la diferència de temperatura necessària per eliminar la calor del xip a l'aigua de refrigeració de la instal·lació augmenta constantment. De la mateixa manera, es desplega un armari amb 32 servidors duals de 350 W muntats en bastidor per a la refrigeració. La diferència de temperatura entre l'aire i l'embalatge del xip durant la refrigeració per aire (1U) supera els 50 graus, el que significa que quan el servidor es refreda amb aire fred de 25 graus, la temperatura del processador arribarà als 75 graus, aproximant-se al límit de temperatura de funcionament del processador. Es pot veure que la potència actual del processador ha augmentat fins als 350 W-400W i que la refrigeració per aire està molt a prop del límit real, la qual cosa significa que normalment es necessita aire més fresc, la qual cosa agreuja el consum d'energia de refrigeració.
En els propers dos o tres anys, el TDP dels processadors augmentarà generalment fins a 500 W, i la refrigeració per aire s'enfronta a reptes considerables, que requereixen mètodes innovadors de disseny de dissipador de calor o confiant en mides més grans per permetre que entri més aire i refredi els processadors. En aquest punt, la diferència de temperatura entre la refrigeració per aire (1U), la refrigeració per immersió monofàsica i l'embalatge de xips supera els 60 graus C; La refrigeració per immersió bifàsica encara és efectiva i la diferència de temperatura augmentarà fins a uns 34 graus; El rang de diferència de temperatura entre el DLC bifàsic i el DLC monofàsic (1 lpm) no és significatiu, uns 25 graus; El rang de diferència de temperatura del DLC monofàsic (2 lpm) és més petit, uns 17 graus.
En comparació amb els altres quatre mètodes de refrigeració del centre de dades, la refrigeració líquida directa monofàsica (DLC) té la màxima eficiència tèrmica i pot proporcionar una manera potencial d'aconseguir una millor sostenibilitat i millorar l'eficiència.
