ШІ та теплове охолодження
Програми ШІ прискорюють еволюцію центрів обробки даних до високої щільності. Зіткнувшись зі стрімким зростанням обсягу даних і обчислень, спричиненим штучним інтелектом, і зростаючим дефіцитом ресурсів центрів обробки даних, особливо в містах першого рівня, лише покращення обчислювальної потужності, можливостей зберігання та передачі на одиницю площі комп’ютерної кімнати може максимізувати цінність центру обробки даних. Впровадження високотехнологічних чіпів штучного інтелекту прискорить тенденцію розвитку високої щільності потужності серверів.
Оскільки ChatGPT викликає новий виток ентузіазму щодо додатків штучного інтелекту, вітчизняні та іноземні центри обробки даних і виробники хмарного бізнесу почали сприяти створенню інфраструктури ШІ, і частка поставок серверів ШІ у всіх серверах поступово зростає. Згідно з даними TrendForce, річний обсяг поставок серверів штучного інтелекту, оснащених GPGPU, у 2022 році становив майже 1 відсоток усіх серверів. У 2023 році очікується, що завдяки підтримці додатків штучного інтелекту, таких як ChatGPT, обсяг поставок серверів штучного інтелекту зросте на 8 відсотків у річному обчисленні. Очікується, що з 2022 по 2026 рік обсяг поставок CAGR досягне 10,8 відсотка. Графічні процесори в основному використовуються для серверів штучного інтелекту, головним чином Nvidia H100, A100, A800 (в основному поставляються в Китай), а також серій AMD MI250 і MI250X. Співвідношення NVIDIA і AMD становить приблизно 8:2.
Вплив швидкості вентилятора понад 4000 об/хв на термічний опір обмежений. За даними CNKI, у системі з повітряним охолодженням швидкість вентилятора зростає з 1000 об/хв до 4000 об/хв, а конвекція домінує над розсіюванням тепла чіпа. Зі збільшенням швидкості потоку значно зростає коефіцієнт конвективної тепловіддачі. Повітряне охолодження може ефективно покращити проблеми з розсіюванням тепла мікросхем. Коли швидкість вентилятора перевищує 4000 об/хв, зниження опору теплопередачі є відносно помірним, а збільшення швидкості може лише покращити теплопередачу з повітрям, що призведе до зменшення ефекту розсіювання тепла. Рідинне охолодження на рівні чіпа - це тенденція майбутнього розвитку. У серверному просторі 2U 250 Вт є приблизно межею для повітряного охолодження та розсіювання тепла; Повітряне охолодження вище 4U може досягати 400-600W; TDP чіпів зі штучним інтелектом зазвичай перевищує 400 Вт, переважно з використанням 4-8U. Традиційне розсіювання тепла з повітряним охолодженням досягло своєї межі. Контроль температури чіпа особливо важливий для стабільної та безперервної роботи, причому максимальна температура не перевищує 85 градусів. Надмірна температура може призвести до пошкодження стружки. У межах 70-80 градусів кожні 10 градусів підвищення температури окремого електронного компонента знижують надійність системи на 50 відсотків. Тому в контексті збільшення потужності система охолодження буде модернізована до рівня рідинного охолодження чіпа.
Порівняно з повітряним охолодженням, рідинне охолодження може не тільки задовольнити вимоги до розсіювання тепла шаф високої щільності, але також досягти нижчого PUE та більшої вихідної потужності (GUE). Порівняно з традиційним повітряним охолодженням PUE рідинного охолодження холодної пластини зазвичай становить 1,1x із GUE понад 75 відсотків, тоді як PUE рідинного охолодження зануренням може бути лише 1.0x із GUE понад 80 відсотків. Одночасне використання технології рідинного охолодження може видалити частину або навіть усі вентилятори ІТ-обладнання (зазвичай енергоспоживання вентилятора також розраховується в енергоспоживанні серверного обладнання). Для зануреного рідинного охолодження видалення серверного вентилятора може зменшити споживання енергії сервером приблизно на 4 відсотки -15 відсотків.
Поточна зрілість технології рідинного охолодження холодних пластин є відносно високою, і вона є основним напрямком технології рідинного охолодження. Припустимо, що поточна частка становить 80 відсотків. У майбутньому, із розвитком технології занурювального рідинного охолодження, очікується, що загальна частка поступово зросте. Базуючись на комплексних розрахунках, навчання великої моделі штучного інтелекту та висновки принесуть ринок рідинного охолодження в 4 мільярди юанів. Зі збільшенням параметрів моделі та популяризацією використання ринок рідинного охолодження спостерігатиме щорічне зростання на 60 відсотків протягом наступних чотирьох років.
Ми вважаємо, що велика модель штучного інтелекту, як очікується, сприятиме підвищенню попиту на обчислювальну потужність, сприятиме побудові інтелектуальних обчислювальних і суперкомп’ютерних центрів з високою щільністю потужності, прискорить впровадження на ринок допоміжних засобів, таких як системи рідинного охолодження, і в майбутньому Очікується, що з будівництвом нових центрів обробки даних і трансформацією існуючих центрів обробки даних загальний рівень проникнення швидко зросте. Зараз індустрія рідинного охолодження все ще перебуває на ранніх стадіях розвитку, і вона оптимістично дивиться на виробників, які мають провідні технології та виробничі потужності.
