La refrigeració líquida serà l'única opció a l'era de la IA
Amb la popularitat de ChatGPT, s'ha generat una onada d'AIGC i molts fabricants nacionals i estrangers han anunciat el llançament del model Big Prophecy. La popularitat de la indústria AIGC ha impulsat en gran mesura la demanda de potència de càlcul. Segons les prediccions, la demanda de potència de càlcul creixerà ràpidament en el futur i s'espera que la potència de càlcul intel·ligent global arribi a 105ZFLOPS (1021 càlculs de coma flotant per segon) el 2030, un augment de 500 vegades en comparació amb el 2020.
Amb la millora contínua de la potència de càlcul, és necessari millorar molt el rendiment dels xips per donar-hi suport, la qual cosa comporta un altre repte important, que és la potència de disseny tèrmic (TDP) dels xips. Actualment, el consum d'energia de la CPU ha arribat a 350-500W, i 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 refrigeració del xip es convertirà en un problema greu.
Actualment, el mètode més utilitzat per a la solució tèrmica de xip és la refrigeració per aire, el que significa que un dissipador de calor amb bona conductivitat tèrmica està connectat a un xip amb una generació de calor més alta i un petit ventilador es fixa per sobre del dissipador de calor. La calor del dissipador de calor és transportada pel flux d'aire generat per la rotació a gran velocitat del ventilador. Amb l'augment continu de la potència del xip, l'efecte d'utilitzar dissipadors de calor tradicionals per a la dissipació de calor ja no és significatiu després de superar els 300 W. 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 dissipació de calor: refrigeració líquida de placa freda, refrigeració líquida d'immersió i refrigeració líquida en aerosol. La refrigeració líquida de la placa freda és un tipus de refrigeració líquida de contacte indirecte que fixa la placa freda a l'objecte de dissipació 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 de refrigeració líquida que ruixa refrigerant a la superfície dels equips informàtics per a la dissipació de calor, però la seva eficiència de dissipació de calor és relativament baixa. La refrigeració líquida per immersió és un tipus de refrigeració líquida de contacte directe que submergeix completament equips informàtics, com ara servidors que requereixen dissipació de calor al refrigerant, i els refreda mitjançant la circulació de líquid o el canvi de fase.
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 de refrigeració líquida. Té els següents avantatges: en primer lloc, una alta eficiència de dissipació de calor, perquè la refrigeració líquida d'immersió submergeix directament l'equip informàtic al refrigerant, que pot contactar completament amb la font de calor i millorar considerablement l'eficiència de la dissipació de calor; En segon lloc, l'efecte de reducció del soroll és bo, ja que l'equip informàtic està completament immers en refrigerant, cosa que pot reduir el soroll emès per l'equip informàtic; 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'electricitat i les emissions de diòxid de carboni. Segons estimacions de dades rellevants, la refrigeració líquida pot estalviar un 20 % -30% de l'electricitat necessària per a tot el funcionament del servidor en comparació amb la refrigeració per aire.
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 l'etapa d'aplicació inicial, però amb el desenvolupament d'aplicacions com ara IA i centres de dades, l'aplicació i la popularització de la tecnologia de refrigeració líquida s'accelerarà. Segons les institucions de recerca, s'espera que la mida del mercat de l'IDC refrigerat líquid a la Xina superi els 120.000 milions de iuans el 2025, amb una taxa de creixement superior al 30%, i s'espera que la proporció de la tecnologia de refrigeració líquida submergida superi el 40%. Amb el desenvolupament de la tecnologia de refrigeració líquida per immersió, pot ser que es converteixi en l'única opció per a la refrigeració del centre de dades en el futur.
