El problema de disipación de calor de la tecnología de disipación de calor de termosifón de servidor GPU
Con el desarrollo de aplicaciones de la industria de aprendizaje profundo, simulación, diseño BIM y AEC en varias industrias, bajo la bendición de la tecnología de IA, la tecnología de GPU virtual, se requiere un potente análisis de potencia de cómputo 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 de 7 a 10 veces la de los equipos de servidor de GPU refrigerados por aire tradicionales. Debido a la instalación centralizada de módulos, existe 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 prominente. En el pasado, la tecnología de diseño de disipación de calor comúnmente utilizada 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 pueden separarse del soporte de los ventiladores. Hoy analizaremos la tecnología de disipación de calor por termosifón.
En la actualidad, la tecnología de disipación de calor por termosifón en el mercado utiliza principalmente un radiador de columna o placa como cuerpo, se inserta un tubo de medio térmico en la parte inferior del radiador, se inyecta un fluido de trabajo en la carcasa y se establece un entorno de vacío. . Este es un tubo de calor por gravedad de temperatura normal. El proceso de trabajo es el siguiente: En la parte inferior del radiador, el sistema de calefacción calienta el fluido de trabajo en la carcasa a través del tubo de medio térmico. Dentro del rango de temperatura de trabajo, el fluido de trabajo hierve y el vapor sube a la parte superior del radiador para condensarse y liberar calor, y el condensado fluye a lo largo de la pared interna del radiador. El reflujo a la sección de calentamiento se calienta y se evapora nuevamente, y el calor se transfiere desde la fuente de calor al disipador de calor a través del cambio de fase de ciclo continuo del fluido de trabajo para lograr el propósito de calentamiento y calentamiento.
1 La aplicación de disipación de calor por termosifón en estaciones de trabajo GPU
¿Cómo se mueve cada generación de enfriadores de CPU paso a paso hasta el límite del rendimiento teórico contemporáneo? Desde el disipador de calor de aluminio más primitivo hasta el presente, es una buena opción. Puede pensar que, dado que algunas aletas pequeñas son tan fáciles de usar, ¿es mejor usar más aletas más grandes? Sin embargo, el resultado no es el caso. Cuanto más alejadas estén las aletas de la fuente de calor, menor será la temperatura de las aletas. Cuando la temperatura desciende a la temperatura del aire circundante, no importa cuánto tiempo estén hechas las aletas, la transferencia de calor no seguirá aumentando.
Cuando el consumo de energía de la computación 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 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 mucho mayor que la del propio metal.
Ya en 1937 apareció la tecnología del termosifón. Durante el funcionamiento normal, el líquido dentro del tubo de calor hervirá y el vapor llegará al extremo de condensación a través de la cámara de vapor, y luego el vapor volverá al líquido y luego volverá a la fuente de calor a través del núcleo del tubo. El núcleo del tubo suele ser de metal sinterizado. Sin embargo, si la tubería de calor absorbe demasiado calor, el fenómeno de&"tubería de calor se seca &" ocurrira. 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 al líquido para regresar a la fuente de calor, lo que aumenta en gran medida la resistencia térmica del tubo de calor.
Ahora viene nuestro punto culminante: el termosifón. La disipación de calor del 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 del líquido como una bomba de agua. . Esta no es una tecnología nueva, es muy común en aplicaciones industriales con gran liberación de calor.
En términos generales, el refrigerante dentro de la GPU hervirá, fluirá hacia arriba hacia el lado de condensación en el interior, volverá a ser líquido y regresará al lado de evaporación. En teoría, existen dos ventajas principales:
1. Evite que los tubos de calor se sequen y se pueden utilizar para overclocking de chips de rendimiento ultra alto.
2. Debido a que no se necesita una bomba de agua, la confiabilidad es mejor que la refrigeración por agua integrada tradicional
El punto más importante de la disipación de calor del termosifón es que su grosor se reducirá de los tradicionales 103 mm 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 utilizan actualmente materiales de aluminio. También se usa cobre, y la temperatura se puede bajar de 5 a 10 grados, solo para servidores GPU que generan más calor.
