Tecnologia de dissipació de calor termosifó a la GPU

vvvAmb el desenvolupament de l'aprenentatge profund, la simulació, el disseny BIM i les aplicacions de la indústria AEC en diverses indústries, sota la benedicció de la tecnologia GPU virtual de la tecnologia AI, es requereix una potent anàlisi de potència de càlcul de la GPU. Tant els servidors GPU com les estacions de treball GPU solen estar miniaturitzats, modularitzats i altament integrats. La densitat del flux de calor sovint arriba a 7-10 vegades la dels equips tradicionals de servidor de GPU refrigerats per aire. A causa de la instal·lació centralitzada de mòduls, hi ha un gran nombre de targetes gràfiques NVIDIA GPU amb una gran quantitat de calor, de manera que el problema de dissipació de calor és molt important. En el passat, la tecnologia de disseny de dissipació de calor utilitzada habitualment ja no pot complir els requisits dels nous sistemes. Els servidors GPU tradicionals refrigerats per aigua o els servidors GPU refrigerats per líquid no es poden separar del suport dels ventiladors. Avui analitzarem la tecnologia de dissipació de calor del termosifó.

Actualment, la tecnologia de dissipació de calor del termosifó del mercat utilitza principalment una columna o un radiador de placa com a cos, s'insereix un tub de medi tèrmic a la part inferior del radiador, s'injecta un fluid de treball a la carcassa i s'estableix un ambient de buit. . Aquest és un tub de calor per gravetat a temperatura normal. El procés de treball és el següent: a la part inferior del radiador, el sistema de calefacció escalfa el fluid de treball a la carcassa a través del tub de medi tèrmic. Dins del rang de temperatura de treball, el fluid de treball bull, i el vapor puja a la part superior del radiador per condensar i alliberar calor, i el condensat flueix per la paret interior del radiador. El reflux a la secció de calefacció s'escalfa i s'evapora de nou, i la calor es transfereix de la font de calor al dissipador de calor mitjançant el canvi de fase de cicle continu del fluid de treball per aconseguir el propòsit d'escalfar i escalfar.

L'aplicació de la dissipació de calor del termosifó a les estacions de treball GPU:

Com cada generació de refrigeradors de CPU es mou pas a pas fins al límit del rendiment teòric contemporani. Des del dissipador de calor d'alumini més primitiu fins a l'actualitat, és una bona opció. Potser penseu que, com que algunes aletes petites són tan fàcils d'utilitzar, és millor utilitzar-ne més i més grans? Tanmateix, el resultat no és així. Com més lluny estan les aletes de la font de calor, més baixa serà la temperatura de les aletes. Quan la temperatura baixa a la temperatura de l'aire circumdant, no importa quant de temps es facin les aletes, la transferència de calor no continuarà augmentant.

Quan el consum d'energia informàtica de la GPU moderna entra en el rang de 75 a 350 watts o fins i tot més, els enginyers de disseny tèrmic es dediquen a desenvolupar nous mètodes de dissipació de calor. El tub de calor en si no millora la capacitat de dissipació de calor del radiador. La seva funció és utilitzar la conducció de calor i la convecció de calor al mateix temps per aconseguir una eficiència de transferència de calor molt superior a la del propi metall.

Ja l'any 1937 va aparèixer la tecnologia del termosifó. Durant el funcionament normal, el líquid dins del tub de calor bulliria i el vapor arribaria a l'extrem de condensació a través de la cambra de vapor, i després el vapor tornaria al líquid i després tornaria a la font de calor a través del nucli del tub. El nucli del tub sol estar en metall sinteritzat. Tanmateix, si el tub de calor absorbeix massa calor, es produirà el fenomen de "assecat del tub de calor". El líquid no només es converteix en vapor a la cambra de vapor, sinó que també es converteix en vapor al nucli del tub, cosa que impedeix que torni al líquid per tornar a la font de calor, la qual cosa augmenta considerablement la resistència tèrmica del tub de calor.

Ara el nostre més destacat és el termosifó. La dissipació de calor del termosifó no és com una canonada de calor, que utilitza un nucli de tub per portar el líquid de tornada al final de l'evaporació, sinó que només utilitza la gravetat, juntament amb alguns dissenys enginyosos per formar una circulació, i utilitza el procés d'evaporació del líquid com a bomba d'aigua. . Aquesta no és una tecnologia nova, és molt comú en aplicacions industrials amb gran alliberament de calor.

En termes generals, el refrigerant dins de la GPU bullirà, fluirà cap amunt cap al costat de condensació de l'interior, tornarà a ser líquid i tornarà al costat d'evaporació. Hi ha dos avantatges principals en teoria:

1. Eviteu que les canonades de calor s'assequin i es poden utilitzar per fer overclocking de xips d'alt rendiment

2. Com que no hi ha necessitat d'una bomba d'aigua, la fiabilitat és millor que la refrigeració d'aigua integrada tradicional

El punt més important de la dissipació de calor del termosifó és que el seu gruix es reduirà dels 103 mm tradicionals a només 30 mm (reduït a menys d'un terç), i la forma és relativament petita i no comprometrà el rendiment. Per tal de facilitar el processament d'equips de dissipació de calor de termosifó, la majoria dels fabricants utilitzen actualment materials d'alumini. També s'utilitza coure i la temperatura es pot reduir 5-10 graus, només per als servidors de GPU que generen més calor.