Il raffreddamento a liquido sarà l’unica scelta nell’era dell’intelligenza artificiale?
Con la popolarità di ChatGPT, si è scatenata un'ondata di AIGC e molti produttori nazionali ed esteri hanno annunciato il lancio del modello Big Prophecy. La popolarità del settore AIGC ha aumentato notevolmente la domanda di potenza di calcolo. Secondo le previsioni, la domanda di potenza di calcolo crescerà rapidamente in futuro e si prevede che la potenza di calcolo intelligente globale raggiungerà i 105ZFLOPS (1021 calcoli in virgola mobile al secondo) entro il 2030, con un aumento di 500 volte rispetto al 2020.
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, ovvero la potenza di 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 superato i 700 W. Quando in futuro la potenza del chip verrà ulteriormente aumentata fino a superare i 700 W, il design del raffreddamento del chip diventerà un problema serio.
Attualmente, il metodo più utilizzato per la soluzione termica 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 una maggiore generazione di calore e una piccola ventola è fissata sopra il dissipatore di calore. Il calore sul dissipatore viene portato via dal flusso d'aria generato dalla rotazione ad alta velocità della ventola. Con il continuo aumento della potenza del chip, l'effetto dell'utilizzo dei tradizionali dissipatori di calore per la dissipazione del calore non è più significativo dopo aver superato i 300 W. 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 dissipazione del calore: 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 sull'oggetto di dissipazione del 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 di raffreddamento a liquido che spruzza il refrigerante sulla superficie delle apparecchiature IT per la dissipazione del calore, ma la sua efficienza di dissipazione del calore è relativamente bassa. Il raffreddamento a liquido per immersione è un tipo di raffreddamento a liquido a contatto diretto che immerge completamente le apparecchiature IT come i server che richiedono la dissipazione del calore nel liquido di raffreddamento e le raffredda attraverso la circolazione del liquido o il cambiamento di fase.
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 con raffreddamento a liquido. Presenta i seguenti vantaggi: in primo luogo, elevata efficienza di dissipazione del calore, poiché il raffreddamento a liquido per immersione immerge direttamente le apparecchiature IT nel liquido di raffreddamento, che può entrare completamente in contatto con la fonte di calore e migliorare notevolmente l'efficienza di dissipazione del calore; 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 di elettricità e le emissioni di anidride carbonica. Secondo le stime dei dati pertinenti, il raffreddamento a liquido può far risparmiare il 20% -30% dell'elettricità necessaria per l'intero funzionamento del server rispetto al raffreddamento ad aria.
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 nella fase di applicazione iniziale, ma con lo sviluppo di applicazioni come l’intelligenza artificiale e i data center, l’applicazione e la divulgazione della tecnologia di raffreddamento a liquido saranno accelerate. Secondo gli istituti di ricerca, la dimensione del mercato degli IDC raffreddati a liquido in Cina dovrebbe superare i 120 miliardi di yuan entro il 2025, con un tasso di crescita di oltre il 30%, e la percentuale della tecnologia di raffreddamento a liquido sommerso dovrebbe superare il 40%. 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.
