AIGC прискорює вибух ринку рідинного охолодження на рівні мікросхем
AIGC стимулює високий попит на обчислювальну потужність. AIGC базується на великих моделях і великих даних. Генеруюча модель/мультимодальний підхід в AIGC в основному вимагає інтелектуальної обчислювальної потужності. У 2021 році загальний масштаб глобальної обчислювальної потужності обчислювального обладнання/інтелектуальної обчислювальної потужності становить 615/232EFlops, і очікується, що до 2030 року він зросте до 56/52,5ZFlops із CAGR65%/80%; Час подвоєння середньої обчислювальної потужності скорочено до 9,9 місяців.
Рідинне охолодження на рівні чіпа стало основним рішенням для охолодження. Збільшення енергоспоживання спонукає до модернізації вимог до охолодження: енергоспоживання процесора Intel перевищує 350 Вт, споживання енергії графічного процесора NVIDIA перевищує 700 Вт, а щільність обчислювальної потужності кластера AI зазвичай досягає 50 кВт/корпус. Повітряне охолодження та розсіювання тепла досягли максимальної потужності: потужність шафи, що перевищує 15 кВт, є максимальною потужністю повітряного охолодження, а теплопровідність рідини в 15-25 разів перевищує теплопровідність повітря. Необхідно терміново модернізувати рідинне охолодження. Охолодження все більше наближається до основного джерела тепла: очікується, що воно буде розвиватися від рівня кімнати, рівня шафи та рівня сервера до рівня чіпа. Суворе регулювання політики прискорює проникнення рідинного охолодження: споживання енергії системами контролю температури є одним із ключових факторів зниження PUE. На фоні подвійного вуглецю вимога PUE для обчислювального вузла East Digital West Computing нижча за 1,25/1,2.
За підвищенням обчислювальної потужності чіпи повинні мати вищу обчислювальну ефективність і виконувати більше обчислень за коротший час, що неминуче призводить до збільшення споживання енергії чіпом. Відповідно до ODCC «White Paper on the Reliability of Cold Plate Liquid Cooled Servers», у 2022 році енергоспоживання одного ЦП серверного процесора Intel четвертого покоління перевищило 350 Вт, споживання енергії одного чіпа GPU NVIDIA перевищило 700 Вт, і щільність обчислювальної потужності кластера AI загалом досягла 50 кВт/шафа. Робоча температура мікросхеми значно впливає на її продуктивність, а збільшення щільності потужності значно збільшує щільність теплового потоку мікросхеми, що призводить до підвищення температури мікросхеми. У традиційних чіпах 98 відсотків обсягу використовується для охолодження, і лише 2 відсотки використовуються для розрахунків і роботи. Однак вирішити поточну проблему тепловіддачі все ще важко. З безперервним і швидким підвищенням продуктивності чіпа проблема розсіювання тепла ставатиме все більш помітною.
У виборі охолоджувальних носіїв також спостерігається подальша тенденція вибору охолоджуючих засобів з кращою ефективністю охолодження. Згідно з даними CDCC, теплопровідність рідини в 15-25 разів перевищує теплопровідність повітря. Зі збільшенням теплової щільності очікується, що рідинне охолодження замінить повітряне охолодження для досягнення більш ефективного розсіювання тепла. Відповідно до технічного документу Intel «Інноваційна практика для зелених центрів обробки даних – довідник із проектування системи рідинного охолодження холодної пластини», центри обробки даних, які використовують повітряне охолодження, зазвичай можуть вирішити охолодження шафи в межах 12 кВт, при цьому потужність шафи перевищує 15 кВт. Порівняно з існуючими центрами обробки даних із повітряним охолодженням досягнуто максимальної потужності розсіювання тепла повітряного потоку, а технологія рідинного охолодження, як технологія з більшою здатністю розсіювання тепла, може підтримувати вищу щільність потужності.
Сучасні рішення для розсіювання тепла на рівні чіпа в основному включають технологію рідинного охолодження, технологію розсіювання тепла, накопичувального тепла зі зміною фази, технологію випарного охолодження тощо. Технологія рідинного охолодження є одним із важливих рішень для розсіювання тепла на рівні чіпа, і очікується, що він стане основним у майбутньому. . У технології рідинного охолодження вона охоплює холодні пластини, занурення, розпилення тощо. Наразі розробка холодної пластини та занурювального типу є відносно зрілою порівняно з типом розпилення.
Завдяки AIGC майбутнє зростання серверів AI продовжує бути оптимістичним. Згідно з даними IDC, розмір світового ринку серверів ШІ у 2021 р. становив 15,6 мільярдів доларів США, і очікується, що глобальний ринок інтелектуальних серверів ШІ досягне 31,8 мільярдів доларів США до 2025 року з CAGR 19,5 відсоток ; У 2021 році масштаб ринку серверів штучного інтелекту в Китаї досяг 35 мільярдів юанів, і очікується, що до 2025 року масштаб ринку серверів штучного інтелекту в Китаї досягне 70,2 мільярда юанів із CAGR 19,0 відсотків. Очікується, що AIGC ще більше прискорить зростання серверів ШІ.
