Проблема розсіювання тепла технології розсіювання ГПУ сервера-термосифона
З розвитком глибокого навчання, моделювання, дизайну BIM та галузевих додатків AEC у різних галузях промисловості, під благословення технології віртуального графічного процесора ai, потрібен потужний аналіз обчислювальної потужності GPU. Як сервери GPU, так і робочі станції GPU, як правило, мініатюрні, модульні та високо інтегровані. Щільність теплового потоку часто досягає в 7-10 разів більше, ніж у традиційного серверного обладнання GPU з повітряним охолодженням. Завдяки централізованій установці модулів існує велика кількість відеокарт графічного процесора NVIDIA з великою кількістю тепла, тому проблема розсіювання тепла дуже помітна. У минулому широко використовувана технологія проектування розсіювання тепла більше не може відповідати вимогам нових систем. Традиційні сервери GPU з водяним охолодженням або сервери GPU з рідким охолодженням не можуть бути відокремлені від підтримки вентиляторів. Сьогодні ми проаналізуємо технологію розсіювання термосифонного тепла.
В даний час технологія розсіювання термосифонного тепла на ринку в основному використовує колонний або пластинчастий радіатор в якості корпусу, в дно радіатора вводиться теплова середня трубка, в оболонку вводиться робоча рідина, встановлюється вакуумне середовище. Це нормальна температура тяжкості теплової труби. Робочий процес наступний: На дні радіатора система опалення нагріває робочу рідину в оболонці через теплову середню трубу. У межах діапазону робочих температур робоча рідина кипить, і пара піднімається до верхньої частини радіатора, щоб конденсуватися і виділяти тепло, а конденсат тече по внутрішній стінці радіатора. Рефлюкс в нагрівальну частину нагрівається і знову випаровується, а тепло передається від джерела тепла до радіатора через безперервну фазу циклу зміни робочої рідини для досягнення мети нагріву і обігріву.
1 Застосування термосифонного розсіювання тепла на робочих станціях GPU
Як кожне покоління кулера процесора крок за кроком рухається до межі сучасних теоретичних показників. Від найпримітивнішого алюмінієвого радіатора до сьогодення це хороший вибір. Ви можете подумати, що оскільки деякі невеликі плавники настільки прості у використанні, чи краще використовувати деякі невеликі плавники? Однак результат не такий. Чим далі плавники від джерела тепла, тим нижче температура плавників. Коли температура опуститься до температури навколишнього повітря, як би довго не робилися плавники, тепловіддача не буде продовжувати збільшуватися.
Коли сучасне споживання обчислювальної потужності GPU входить в діапазон від 75 до 350 Вт або навіть вище, інженери теплового проектування звертаються до розробки нових методів розсіювання тепла. Сама теплова труба не підсилює теплоекоісіючність радіатора. Його функція полягає в тому, щоб використовувати теплопровідність і теплову конвекцію одночасно для досягнення ефективності теплопередачі набагато вище, ніж у самого металу.
Ще в 1937 році з'явилася технологія термосифонів. Під час нормальної роботи рідина всередині теплової труби кипіла, і пара досягла кінця конденсації через парову камеру, а потім пара повернеться в рідину, а потім повернеться до джерела тепла через ядро трубки. Серцевина трубки, як правило, знаходиться в спеченому металі. Однак, якщо теплова труба поглинає занадто багато тепла, відбудеться явище «висихання теплової труби». Рідина не тільки стає парою в паровій камері, але і стає парою в ядрі трубки, що не дозволяє йому повернутися назад до рідини, щоб повернутися до джерела тепла, що значно підвищує термостійкість теплової труби.
Тепер нашою родзинкою є майбутній термосифон. Розсіювання термосифонного тепла не схоже на теплову трубу, яка використовує ядро трубки, щоб повернути рідину до кінця випаровування, а використовує лише гравітацію в поєднанні з деякими геніальними конструкціями для формування циркуляції, і використовує процес випаровування рідини як водяний насос. Це не нова технологія, вона дуже поширена в промислових цілях з великим виділенням тепла.
Взагалі кажучи, холодоагенту всередині ГПУ закипить, тече вгору в сторону конденсації всередині, перемикається назад на рідину і повернеться на випаровуючу сторону. У теорії є дві основні переваги:
1. Уникайте висихання теплових труб, і їх можна використовувати для розгону надвисоких чіпів
2. Оскільки немає необхідності в водяному насосі, надійність краще традиційного інтегрованого водяного охолодження
Найважливішим моментом розсіювання термосифонного тепла є те, що його товщина буде зменшена з традиційних 103 мм до всього 30 мм (зменшена до менш ніж однієї третини), а форма відносно невелика і не поставить під загрозу продуктивність. Для полегшення обробки термосифонного обладнання для розсіювання тепла більшість виробників в даний час використовують алюмінієві матеріали. Також використовується мідь, і температура може бути знижена на 5-10 градусів, тільки для серверів GPU, які генерують більше тепла.
