Nell’era dell’intelligenza artificiale, il raffreddamento a liquido è l’unico modo per dissipare il calore
Secondo le previsioni, la domanda di potenza di calcolo in futuro crescerà rapidamente e si prevede che la potenza di calcolo intelligente globale raggiungerà 105ZFLOPS entro il 2030, un aumento di 500 volte rispetto al 2020. Secondo i dati IDC, la La portata della potenza di calcolo intelligente della Cina ha raggiunto i 268,0EFLOPS (1.018 operazioni in virgola mobile al secondo) nel 2022, e si prevede che la portata della potenza di calcolo intelligente raggiungerà il livello ZFLOPS entro il 2026, raggiungendo 1.271,4EFLOPS.
Con il continuo miglioramento della potenza di calcolo, è necessario migliorare notevolmente le prestazioni dei chip per supportarla, il che comporta un'altra grande sfida, vale a dire il consumo energetico della progettazione termica (TDP) dei chip. Al momento, il consumo energetico della CPU ha raggiunto 350-500W, mentre la potenza delle GPU di fascia alta e dei chip ASIC switch ha raggiunto oltre 700 W. Quando in futuro la potenza del chip verrà ulteriormente aumentata fino a superare i 700 W, la progettazione della dissipazione del calore del chip diventerà un problema serio.
Attualmente, il metodo più utilizzato per il raffreddamento dei chip è il raffreddamento ad aria, il che significa che un dissipatore di calore con buona conduttività termica è collegato a un chip con elevata generazione di calore e una piccola ventola è fissata sopra il dissipatore di calore. Il flusso d'aria generato dalla rotazione ad alta velocità della ventola porta via il calore dal dissipatore di calore. Con il continuo miglioramento della potenza del chip, dopo aver superato i 300 W, l'effetto dell'utilizzo dei tradizionali dissipatori di calore per la dissipazione del calore non è più evidente. La tecnologia di raffreddamento a liquido è considerata una soluzione di raffreddamento ideale nell'era dell'intelligenza artificiale.
La tecnologia di raffreddamento a liquido può essere suddivisa in tre tipi in base ai diversi metodi di raffreddamento: raffreddamento a liquido con piastra fredda, raffreddamento a liquido per immersione e raffreddamento a liquido a spruzzo. Il raffreddamento a liquido della piastra fredda è un tipo di raffreddamento a liquido a contatto indiretto che fissa la piastra fredda sulla fonte di calore e il liquido scorre all'interno della piastra fredda per trasferire il calore lontano dall'apparecchiatura, ottenendo la dissipazione del calore. Il raffreddamento a liquido spray è una tecnologia che dissipa il calore spruzzando refrigerante sulla superficie delle apparecchiature IT, con un'efficienza di dissipazione del calore relativamente bassa.
Il raffreddamento a liquido a immersione è considerato la tecnologia di raffreddamento a liquido più diffusa e capace per l'implementazione su larga scala nei data center raffreddati a liquido. Presenta i seguenti vantaggi: in primo luogo, ha un'elevata efficienza termica, poiché il raffreddamento a liquido per immersione immerge direttamente le apparecchiature IT nel refrigerante, consentendo un contatto completo con le fonti di calore, migliorando notevolmente l'efficienza del raffreddamento; In secondo luogo, l'effetto di riduzione del rumore è buono, poiché le apparecchiature IT sono completamente immerse nel liquido di raffreddamento, il che può ridurre il rumore emesso dalle apparecchiature IT; Il terzo è il risparmio energetico e la tutela dell’ambiente. Il raffreddamento a liquido per immersione non richiede l'uso di un gran numero di ventole, il che può ridurre il consumo energetico e le emissioni di anidride carbonica. Secondo le stime dei dati pertinenti, rispetto al raffreddamento ad aria, il raffreddamento a liquido può far risparmiare il 20% -30% dell'elettricità necessaria per l'intero funzionamento del server.
In futuro la tecnologia di raffreddamento a liquido ad immersione diventerà inevitabilmente la tecnologia di raffreddamento tradizionale nell’era dell’intelligenza artificiale. Tuttavia, l’attuale tecnologia e i prodotti di raffreddamento a liquido sono ancora in una fase di applicazione relativamente preliminare, ma con lo sviluppo dell’intelligenza artificiale, dei data center e di altre applicazioni, l’applicazione e la divulgazione della tecnologia di raffreddamento a liquido saranno accelerate. Con l'ulteriore sviluppo della tecnologia di raffreddamento a liquido ad immersione, in futuro potrebbe diventare l'unica scelta per il raffreddamento dei data center.
