AIGC acelera la explosión del mercado de refrigeración líquida a nivel de chip
AIGC impulsa una gran demanda de potencia informática. AIGC se basa en grandes modelos y grandes datos. El modelo generativo/enfoque multimodal en AIGC requiere principalmente potencia informática inteligente. En 2021, la escala total de potencia informática/potencia informática inteligente de los equipos informáticos a nivel mundial es de 615/232EFlops, y se espera que aumente a 56/52,5ZFlops para 2030, con una tasa compuesta anual de 65 por ciento/80 por ciento; El tiempo de duplicación de la potencia informática media se ha reducido a 9,9 meses.
La refrigeración líquida a nivel de chip se ha convertido en la solución de refrigeración principal. El aumento en el consumo de energía impulsa la mejora de los requisitos de refrigeración: el consumo de energía de la CPU Intel supera los 350 W, el consumo de energía de la GPU NVIDIA supera los 700 W y la densidad de potencia informática del clúster de IA generalmente alcanza los 50 kW/gabinete. La refrigeración por aire y la disipación de calor han alcanzado el techo de capacidad: la potencia del gabinete superior a 15 kW es el techo de capacidad de refrigeración por aire y la conductividad térmica del líquido es 15-25 veces mayor que la del aire. Existe una necesidad urgente de mejorar la refrigeración líquida. La refrigeración está cada vez más cerca de la fuente de calor central: se espera que evolucione desde el nivel de la habitación, el nivel del gabinete y el nivel del servidor hasta el nivel del chip. Una regulación política estricta acelera la infiltración de refrigeración líquida: el consumo de energía de los sistemas de control de temperatura es uno de los factores clave para reducir el PUE. En el contexto de doble carbono, el requisito de PUE para el nodo East Digital West Computing es inferior a 1,25/1,2.
Detrás de la mejora de la potencia informática, los chips deben tener una mayor eficiencia informática y completar más cálculos en menos tiempo, lo que inevitablemente conduce a un aumento en el consumo de energía del chip. Según el "Libro blanco sobre la confiabilidad de los servidores refrigerados por líquido de placa fría" de ODCC, en 2022, el consumo de energía de una sola CPU del procesador de servidor de cuarta generación de Intel superó los 350 vatios, el consumo de energía del chip GPU único de NVIDIA superó los 700 vatios. y la densidad de potencia informática del clúster de IA generalmente ha alcanzado los 50 kW/gabinete. La temperatura de funcionamiento de un chip afecta significativamente su rendimiento y un aumento en la densidad de potencia aumenta significativamente la densidad del flujo de calor del chip, lo que resulta en un aumento en la temperatura del chip. En los chips tradicionales, el 98 por ciento del volumen se utiliza para refrigeración y sólo el 2 por ciento para cálculo y operación. Sin embargo, todavía es difícil resolver el problema actual de disipación de calor. Con la mejora continua y rápida del rendimiento de los chips, el problema de la disipación de calor será cada vez más prominente.
En la selección de medios refrigerantes también existe una tendencia hacia la selección de medios refrigerantes con mejor eficiencia de refrigeración. Según datos del CDCC, la conductividad térmica de los líquidos es 15-25 veces mayor que la del aire. Con el aumento de la densidad térmica, se espera que la refrigeración líquida reemplace la refrigeración por aire para lograr una disipación de calor más eficiente. Según el documento técnico de Intel "Práctica innovadora para centros de datos ecológicos: referencia de diseño del sistema de refrigeración líquida de placa fría", los centros de datos que utilizan refrigeración por aire generalmente pueden resolver la refrigeración del gabinete dentro de los 12 kW, con una potencia del gabinete superior a los 15 kW. En comparación con los centros de datos refrigerados por aire existentes, se ha alcanzado el límite máximo de capacidad de disipación de calor del flujo de aire y la tecnología de refrigeración líquida, como tecnología con mayor capacidad de disipación de calor, puede soportar una mayor densidad de potencia.
Las soluciones actuales de disipación de calor a nivel de chip incluyen principalmente tecnología de refrigeración líquida, tecnología de disipación de calor de almacenamiento de calor con cambio de fase, tecnología de refrigeración por evaporación, etc. La tecnología de refrigeración líquida es una de las soluciones importantes de disipación de calor a nivel de chip y se espera que se convierta en la corriente principal en el futuro. . En la tecnología de refrigeración líquida, cubre placas frías, inmersión, pulverización, etc. Actualmente, el desarrollo del tipo de placa fría y de inmersión es relativamente maduro en comparación con el tipo de pulverización.
Impulsado por AIGC, el crecimiento futuro de los servidores de IA sigue siendo optimista. Según datos de IDC, el tamaño del mercado mundial de servidores de IA en 2021 era de 15,6 mil millones de dólares estadounidenses, y se espera que el mercado global de servidores inteligentes de IA alcance los 31,8 mil millones de dólares estadounidenses para 2025, con una tasa compuesta anual de 19,5 por ciento; En 2021, la escala del mercado de servidores de IA de China alcanzó los 35 mil millones de RMB, y se espera que la escala del mercado de servidores de IA de China alcance los 70,2 mil millones de RMB para 2025, con una tasa compuesta anual del 19,0 por ciento. Se espera que AIGC acelere aún más el crecimiento de los servidores de IA.
