A l'era de la IA, el refredament líquid és l'única manera de dissipar la calor
Segons les prediccions, la demanda de potència de càlcul en el futur creixerà ràpidament i s'espera que la potència de càlcul intel·ligent global arribi a 105ZFLOPS el 2030, un augment de 500 vegades en comparació amb el 2020. Segons dades d'IDC, el L'escala de la potència de càlcul intel·ligent de la Xina va assolir els 268,0 EFLOPS (1018 operacions de coma flotant per segon) el 2022, i s'espera que l'escala de la potència de càlcul intel·ligent entri al nivell ZFLOPS el 2026, arribant als 1271,4 EFLOPS.
Amb la millora contínua de la potència de càlcul, és necessari millorar molt el rendiment dels xips per suportar-lo, la qual cosa comporta un altre repte important, és a dir, el consum d'energia del disseny tèrmic (TDP) dels xips. Actualment, el consum d'energia de la CPU ha arribat a 350-500W, mentre que la potència de les GPU de gamma alta i els xips ASIC de commutació ha arribat als 700 W. Quan la potència del xip s'augmenti encara més a més de 700 W en el futur, el disseny de dissipació de calor del xip es convertirà en un problema greu.
Actualment, el mètode més utilitzat per a la refrigeració del xip és el refredament per aire, la qual cosa significa que un dissipador de calor amb bona conductivitat tèrmica està connectat a un xip amb alta generació de calor i un petit ventilador es fixa per sobre del dissipador de calor. El flux d'aire generat per la rotació a gran velocitat del ventilador elimina la calor del dissipador de calor. Amb la millora contínua de la potència del xip, després de superar els 300 W, l'efecte d'utilitzar dissipadors de calor tradicionals per a la dissipació de calor ja no és evident. La tecnologia de refrigeració líquida es considera una solució de refrigeració ideal a l'era de la IA.
La tecnologia de refrigeració líquida es pot dividir en tres tipus segons els seus diferents mètodes de refrigeració: refrigeració líquida de placa freda, refrigeració líquida d'immersió i refrigeració líquida per polvorització. La refrigeració líquida de la placa freda és un tipus de refrigeració líquida de contacte indirecte que fixa la placa freda a la font de calor i el líquid flueix dins de la placa freda per transferir la calor lluny de l'equip, aconseguint la dissipació de la calor. La refrigeració líquida per polvorització és una tecnologia que dissipa la calor ruixant refrigerant a la superfície dels equips informàtics, amb una eficiència de dissipació de calor relativament baixa.
La refrigeració líquida per immersió es considera la tecnologia de refrigeració líquida més convencional i capaç per al desplegament a gran escala en centres de dades refrigerats per líquid. Té els següents avantatges: en primer lloc, té una alta eficiència tèrmica, ja que la refrigeració líquida d'immersió submergeix directament els equips informàtics en el refrigerant, permetent un contacte complet amb fonts de calor, millorant enormement l'eficiència de refrigeració; En segon lloc, l'efecte de reducció del soroll és bo, ja que l'equip informàtic està completament immers en el refrigerant, cosa que pot reduir el soroll emès pels equips informàtics; El tercer és l'estalvi d'energia i la protecció del medi ambient. La refrigeració líquida per immersió no requereix l'ús d'un gran nombre de ventiladors, cosa que pot reduir el consum d'energia i les emissions de diòxid de carboni. Segons estimacions de dades rellevants, en comparació amb la refrigeració per aire, la refrigeració líquida pot estalviar un 20 % -30% de l'electricitat necessària per a tot el funcionament del servidor.
La tecnologia de refrigeració líquida d'immersió es convertirà inevitablement en la tecnologia de refrigeració principal de l'era de la IA en el futur. Tanmateix, la tecnologia i els productes de refrigeració líquida actuals encara es troben en una fase d'aplicació relativament preliminar, però amb el desenvolupament de la IA, els centres de dades i altres aplicacions, l'aplicació i la popularització de la tecnologia de refrigeració líquida s'accelerarà. Amb el desenvolupament posterior de la tecnologia de refrigeració líquida per immersió, pot convertir-se en l'"única" opció per a la refrigeració del centre de dades en el futur.
