En la era de la IA, ¿la refrigeración líquida es la única forma de disipar el calor?
Según las predicciones, la demanda de potencia informática en el futuro crecerá rápidamente y se espera que la potencia informática inteligente global alcance los 105ZFLOPS en 2030, un aumento de 500 veces en comparación con 2020. Según datos de IDC, la La escala de la potencia informática inteligente de China alcanzó los 268,0EFLOPS (1018 operaciones de punto flotante por segundo) en 2022, y se espera que la escala de la potencia informática inteligente entre en el nivel ZFLOPS en 2026, alcanzando los 1271,4EFLOPS.
Con la mejora continua de la potencia informática, es necesario mejorar en gran medida el rendimiento del chip para soportarlo, lo que plantea otro desafío importante, a saber, el consumo de energía de diseño térmico (TDP) de los chips. En la actualidad, el consumo de energía de la CPU ha alcanzado los 350-500W, mientras que la potencia de las GPU de gama alta y los chips ASIC de conmutación ha alcanzado más de 700 W. Cuando la potencia del chip aumente aún más a más de 700 W en el futuro, el diseño de disipación de calor del chip se convertirá en un problema grave.
En la actualidad, el método más utilizado para enfriar chips es el enfriamiento por aire, lo que significa que se conecta un disipador de calor con buena conductividad térmica a un chip con alta generación de calor y se fija un pequeño ventilador encima del disipador de calor. El flujo de aire generado por la rotación a alta velocidad del ventilador elimina el calor del disipador de calor. Con la mejora continua de la potencia del chip, después de superar los 300 W, el efecto del uso de disipadores de calor tradicionales para la disipación del calor ya no es obvio. La tecnología de refrigeración líquida se considera una solución de refrigeración ideal en la era de la IA.
La tecnología de refrigeración líquida se puede dividir en tres tipos según sus diferentes métodos de refrigeración: refrigeración líquida por placa fría, refrigeración líquida por inmersión y refrigeración líquida por pulverización. La refrigeración líquida con placa fría es un tipo de refrigeración líquida por contacto indirecto que fija la placa fría en la fuente de calor y el líquido fluye dentro de la placa fría para transferir el calor lejos del equipo, logrando la disipación del calor. La refrigeración líquida por pulverización es una tecnología que disipa el calor rociando refrigerante sobre la superficie de los equipos de TI, con una eficiencia de disipación de calor relativamente baja.
La refrigeración líquida por inmersión se considera la tecnología de refrigeración líquida más convencional y capaz para su implementación a gran escala en centros de datos refrigerados por líquido. Tiene las siguientes ventajas: en primer lugar, tiene una alta eficiencia térmica, ya que la refrigeración líquida por inmersión sumerge directamente el equipo de TI en el refrigerante, lo que permite un contacto integral con las fuentes de calor, lo que mejora en gran medida la eficiencia de refrigeración; En segundo lugar, el efecto de reducción de ruido es bueno, ya que los equipos de TI están completamente sumergidos en el refrigerante, lo que puede reducir el ruido emitido por los equipos de TI; El tercero es la conservación de energía y la protección del medio ambiente. La refrigeración líquida por inmersión no requiere el uso de una gran cantidad de ventiladores, lo que puede reducir el consumo de energía y las emisiones de dióxido de carbono. Según estimaciones de datos relevantes, en comparación con la refrigeración por aire, la refrigeración líquida puede ahorrar un 20% -30% de la electricidad necesaria para todo el funcionamiento del servidor.
La tecnología de refrigeración líquida por inmersión se convertirá inevitablemente en la tecnología de refrigeración principal en la era de la IA en el futuro. Sin embargo, la tecnología y los productos de refrigeración líquida actuales todavía se encuentran en una etapa de aplicación relativamente preliminar, pero con el desarrollo de la IA, los centros de datos y otras aplicaciones, se acelerará la aplicación y popularización de la tecnología de refrigeración líquida. Con el mayor desarrollo de la tecnología de refrigeración líquida por inmersión, puede convertirse en la "única" opción para la refrigeración de centros de datos en el futuro.
