Refrigeración por termosifón de la GPU del servidor
Con el desarrollo del aprendizaje profundo, la simulación, el diseño BIM y las aplicaciones de la industria AEC en varias industrias, bajo la bendición de la tecnología de GPU virtual de tecnología AI, se requiere un potente análisis de potencia informática de GPU. Tanto los servidores GPU como las estaciones de trabajo GPU tienden a ser miniaturizados, modularizados y altamente integrados. La densidad del flujo de calor a menudo alcanza 7-10 veces la de los equipos de servidor de GPU refrigerados por aire tradicionales. Debido a la instalación centralizada de módulos, hay una gran cantidad de tarjetas gráficas NVIDIA GPU con una gran cantidad de calor, por lo que el problema de disipación de calor es muy importante. En el pasado, la tecnología de diseño de disipación de calor de uso común ya no puede cumplir con los requisitos de los nuevos sistemas. Los servidores GPU refrigerados por agua tradicionales o los servidores GPU refrigerados por líquido no se pueden separar del soporte de los ventiladores. Hoy analizaremos la tecnología de disipación de calor por termosifón.
En la actualidad, la tecnología de enfriamiento por termosifón en el mercado utiliza principalmente un disipador de calor de columna o placa como cuerpo, se inserta un tubo de medio de calor en la parte inferior del disipador de calor, se inyecta un fluido de trabajo en la carcasa y se establece un ambiente de vacío. Este es un tubo de calor de gravedad de temperatura normal. El proceso de trabajo es el siguiente: En la parte inferior de ladisipador de calor, el sistema de calefacción calienta el fluido de trabajo en la carcasa a través de la tubería del medio de calor. Dentro del rango de temperatura de trabajo, el fluido de trabajo hierve y el vapor sube a la parte superior deldisipador de calorpara condensar y liberar calor, y el condensado fluye a lo largo de la pared interior deldisipador de calor. El reflujo a la sección de calentamiento se calienta y evapora nuevamente, y el calor se transfiere desde la fuente de calor al disipador de calor a través del cambio de fase del ciclo continuo del fluido de trabajo para lograr el propósito de calentar y calentar.
La aplicación de refrigeración por termosifón en estaciones de trabajo con GPU
¿Cómo avanza paso a paso cada generación de disipadores de CPU hasta el límite del rendimiento teórico contemporáneo? Desde el disipador de calor de aluminio más primitivo hasta el presente, es una buena elección. Puede pensar que, dado que algunas aletas pequeñas son tan fáciles de usar, ¿es mejor usar más aletas y más grandes? Sin embargo, el resultado no es el caso. Cuanto más lejos estén las aletas de la fuente de calor, menor será la temperatura de las aletas. Cuando la temperatura cae a la temperatura del aire circundante, no importa cuánto tiempo se hagan las aletas, la transferencia de calor no seguirá aumentando.
Cuando el consumo de energía informática de la GPU moderna entra en el rango de 75 a 350 vatios o incluso más, los ingenieros de diseño térmico recurren a desarrollar nuevos métodos de disipación de calor. El tubo de calor en sí mismo no mejora la capacidad de disipación de calor del radiador. Su función es utilizar la conducción de calor y la convección de calor al mismo tiempo para lograr una eficiencia de transferencia de calor muy superior a la del propio metal.
Ya en 1937 apareció la tecnología del termosifón. Durante el funcionamiento normal, el líquido dentro del tubo de calor herviría y el vapor llegaría al extremo de condensación a través de la cámara de vapor, y luego el vapor regresaría al líquido y luego regresaría a la fuente de calor a través del núcleo del tubo. El núcleo del tubo suele estar en el metal sinterizado. Sin embargo, si el tubo de calor absorbe demasiado calor, se producirá el fenómeno de "secado del tubo de calor". El líquido no solo se convierte en vapor en la cámara de vapor, sino que también se convierte en vapor en el núcleo del tubo, lo que evita que vuelva a convertirse en líquido para volver a la fuente de calor, lo que aumenta considerablemente la resistencia térmica del tubo de calor.
Ahora viene nuestro punto culminante: termosifón. La disipación de calor por termosifón no es como una tubería de calor, que usa un núcleo de tubo para llevar el líquido de regreso al extremo de evaporación, sino que solo usa la gravedad, junto con algunos diseños ingeniosos para formar una circulación, y usa el proceso de evaporación de líquido como una bomba de agua. . Esta no es una tecnología nueva, es muy común en aplicaciones industriales con gran liberación de calor.
El punto más importante de la disipación de calor por termosifón es que su grosor se reducirá de los 103 mm tradicionales a solo 30 mm (reducido a menos de un tercio), y la forma es relativamente pequeña y no comprometerá el rendimiento. Para facilitar el procesamiento de los equipos de disipación de calor por termosifón, la mayoría de los fabricantes actualmente utilizan materiales de aluminio. También se usa cobre, y la temperatura se puede bajar 5-10 grados, solo para servidores GPU que generan más calor.
