И. Течно хлађење је прешло са „опционо“ на „есенцијално“

 

1. Налет потражње за рачунарском снагом и оптичким модулима

У окружењу вештачке интелигенције (АИ), која се брзо развија, потражња за рачунарском снагом достигла је невиђене висине. Појава великих модела, као што су они који се користе у ОпенАИ-јевом ЦхатГПТ-у, створила је значајан јаз у неопходној рачунарској снази. ОпенАИ извештава да стопа раста рачунарске снаге модела надмашује напредак у АИ хардверу за запањујућих десет пута. Како се велики модели шире на трилионе параметара, потреба за побољшаним перформансама чипова за обуку вештачке интелигенције постала је критична, што је подстакло очекивања за бржи пренос података.

 

Овај експоненцијални раст обима рачунарства учинио је међуповезаност унутар центара података централно питање. Како обука АИ напредује, ограничења рачунарства са једном картицом/сервером постају очигледна. Међусобна повезаност између чипа се појавила као приоритет, што захтева ефикасне и брзе оптичке модуле како би се олакшала брза размена података. Сходно томе, примена оптичких модула велике брзине је од суштинског значаја за побољшање ефикасности међуповезивања, посебно пошто центри података унапређују своје архитектуре рачунарске снаге.

 

▲ Оптички модули који олакшавају пренос података великом брзином у центрима података

2. Прекретница за течно хлађење

Течно хлађење је спремно да постане следећи критични елемент у АИ инфраструктури, паралелно са еволуцијом оптичких модула. Како електронски производи настављају да напредују, потреба за ефикасним системима хлађења постаје неоспорна. Баш као што је путања оптичких модула прешла из луксуза у потребу, технологија течног хлађења следи тај пример.

 

Историјски гледано, решења за хлађење су еволуирала од пасивних метода као што су природно хлађење ваздуха и хладњаци до напреднијих технологија, укључујући климатизацију и коначно, течно хлађење. Ова транзиција одражава шири тренд у сектору електронике где је управљање топлотом најважније за обезбеђивање оптималних перформанси и дуговечности компоненти.

 

3. Зашто је течно хлађење сада неопходно

Чипс

Утицај температуре околине на полупроводничке чипове је критичан. Повишене температуре могу значајно смањити перформансе и животни век електронских компоненти. Висока термичка окружења доводе до топлотног ширења у материјалима као што су кондензатори и отпорници, што може изазвати механичке кварове и ометати нормалан рад. Према извештајима из АЊИЕ-а, традиционално ваздушно хлађење може да управља само расипањем топлоте до 800В, што је праг који је премашен од стране неколико НВИДИА производа.

 

Дата Центерс

Ваздушно хлађени дата центри обично подржавају густину од 8-10 кВ по ормарићу. Међутим, како се предвиђа да ће рачунарска снага АИ кластера достићи 20-50 кВ по кабинету до 2025. године, ограничења ваздушног хлађења постају очигледна. Повећана густина снаге захтева ефикасније методе хлађења, позиционирајући течно хлађење као супериорну алтернативу.

 

▲ АИ центар података високе густине који користи технологије за течно хлађење

 

 

ИИ. Политика хлађења течности Убризгајте "стимуланс" на тржиште

 

ПУЕ (Ефективност употребе енергије) служи као кључна метрика за процену енергетске ефикасности центара података. Нижи ПУЕ указује на зеленији, ефикаснији центар података, јер одражава однос укупне енергије коју потроши објекат и оне коју троше искључиво ИТ оптерећења. У типичним дата центрима, ИТ опрема чини око 50% потрошње енергије, док системи за хлађење доприносе око 35%.

 

Технологије течног хлађења имају тенденцију да показују значајно ниже вредности ПУЕ у поређењу са традиционалним ваздушним хлађењем. На пример, док традиционално ваздушно хлађење одржава ПУЕ од око 1,3, методе течног хлађења га могу смањити на између 1,05 и 1,2, у зависности од специфичне технологије која се користи.

 

▲ ПУЕ поређење између технологија ваздушног хлађења и течног хлађења

 

 

ИИИ. Вертивов стратешки раст кроз течно хлађење

 

Вертив је направио значајне кораке у побољшању својих могућности хлађења течности са аквизицијом ЦоолТера. Ова компанија са седиштем у Великој Британији специјализована је за инфраструктуру за течно хлађење и сарађивала је са Вертивом неколико година на више пројеката центара података и суперрачунара. Очекује се да ће ова аквизиција ојачати Вертиву позицију на тржишту управљања топлотом, омогућавајући му да понуди робуснија решења прилагођена растућим потребама центара података.

 

 

ИВ. Основни ланац вредности течног хлађења

1. Разумевање течног хлађења

Течно хлађење се односи на методе које се користе за одржавање оптималних радних температура за рачунарске системе. Коришћењем високог специфичног топлотног капацитета течности, ова технологија ефикасно преноси топлоту коју производе унутрашње компоненте у спољашње окружење. Системи за хлађење течности се могу категорисати у технике директног и индиректног хлађења. Индиректно хлађење, као што су системи са хладним плочама, осигурава да расхладна течност не дође у директан контакт са загрејаним компонентама, док методе директног хлађења укључују хлађење потапањем, где расхладни медијум директно ступа у интеракцију са загрејаним компонентама.

 

2. Екосистем индустрије расхладног течног хлађења: системи хладних плоча

Индустрија течног хлађења обухвата различите компоненте и системе, укључујући:

• РЦМ (Снабдевање и враћање расхладног средства) јединице:Ове јединице управљају дистрибуцијом и сакупљањем расхладног средства унутар течног расхладних ормара.
• Расхладне дистрибутивне јединице (ЦДУ-ови):ЦДУ олакшавају одвајање расхладних средстава која улазе у компоненте хладне плоче од расхладне воде на страни извора хладног.
• ЛЦМ (модули за циркулацију течности):Ови модули управљају транспортом и враћањем расхладних средстава кроз систем за хлађење.

 

Расхладна средства која се користе могу варирати, са опцијама које укључују дејонизовану воду и растворе на бази гликола, од којих оба доприносе ефикасном преносу топлоте.

 

▲ Преглед екосистема течног хлађења у центрима података

 

 

В. Идентификација компанија корисника у ланцу снабдевања течним хлађењем

1. Компаније кориснице: Интерне компоненте сервера

Ланац снабдевања течним хлађењем се може поделити у три примарне категорије: унутрашње компоненте сервера, конструкција за течно хлађење и провајдери инфраструктуре за течно хлађење. Унутрашње компоненте укључују системе хладних плоча и брза прекидања везе, који су од виталног значаја за побољшање перформанси АИ чипова велике снаге. Компаније као што су Хуавеи и НВИДИА су кључни играчи у овом сектору.

 

2. Конструкција течног хлађења

Конструкција течног хлађења обухвата провајдере решења пуног ланца и произвођаче сервера. Провајдери пуног ланца, као што је Вертив, испоручују свеобухватна решења, али можда не испоручују сервере директно, што захтева сарадњу са произвођачима чипова.

 

3. Изградња ИДЦ-а

Произвођачи ИДЦ-а су одговорни за изградњу дата центара и развој решења за течно хлађење прилагођених потребама клијената. Ови произвођачи ће све више интегрисати технологије течног хлађења у своје дизајне како би оптимизовали перформансе.

 

4. Инфраструктурни провајдери

Провајдери инфраструктуре нуде специфичне компоненте за течно хлађење као што су ЦДУ и ЛЦМ. Како потражња за овим технологијама расте, очекује се да ће се и обим и цене ових производа повећати, што одражава растућу важност течног хлађења у дизајну дата центара.

 

 

Закључак

 

Прелазак са ваздушног хлађења на течно хлађење у АИ инфраструктурама није само тренд већ суштинска еволуција вођена растућим захтевима рачунара. Са пролиферацијом великих модела и потребом за ефикасним управљањем топлотом, технологије течног хлађења ће играти кључну улогу у будућности центара података. Како компаније попут Вертива унапређују своје способности кроз стратешке аквизиције и партнерства, тржиште течног хлађења је спремно за значајан раст. Ова транзиција ће на крају допринети ефикаснијим, одрживијим и рачунарским окружењима високих перформанси.