La tecnología y las tendencias del mercado de la refrigeración por IA
Debido al rápido aumento de la demanda de potencia informática de IA, el rendimiento y el consumo de energía de los chips de IA han mejorado significativamente al mismo tiempo. El límite superior de consumo de energía para la refrigeración a nivel del chip enfriado por aire es de alrededor de 800 W, y la rentabilidad disminuye cuando el chip enfriado por aire alcanza el límite de potencia. Se necesitan soluciones de refrigeración más potentes y eficaces para mantener el funcionamiento normal del equipo.
Si sólo nos esforzamos por mejorar la tecnología de ingeniería de disipación de calor y hacemos algunos ajustes u optimizaciones menores en el plan original, la velocidad de progreso y actualización será más lenta, y la brecha entre la capacidad de disipación de calor proporcionada y la demanda de alto rendimiento y la alta potencia informática será cada vez más grande. Solo a través de algunas tecnologías de enfriamiento creativas y disruptivas, podremos lograr fundamentalmente una escala o una mejora de capacidad varias veces, y resolver el problema de la brecha cada vez mayor entre la oferta y la demanda de enfriamiento de rendimiento de los chips que enfrentan las tecnologías tradicionales.
En términos de tecnología de refrigeración, el módulo de disipación de calor actual se compone principalmente de tecnología térmica híbrida activa y pasiva. En la actualidad, los módulos térmicos se dividen en refrigeración por aire y refrigeración líquida:
El enfriamiento por aire es el proceso de utilizar aire como medio para disipar el calor a través de materiales intermedios, como materiales de interfaz de calor, disipadores de calor (VC) o tubos de calor, mediante convección entre el disipador de calor o ventilador y el aire.
La disipación de calor por refrigeración líquida se logra mediante disipación de calor por inmersión, principalmente mediante convección con calor líquido para enfriar el chip. Sin embargo, a medida que la generación de calor y el volumen del chip aumentan y disminuyen, el consumo de energía de diseño térmico (TDP) del chip aumenta y la disipación de calor por refrigeración por aire gradualmente se vuelve insuficiente para su uso.
Y actualmente existen dos soluciones térmicas principales de refrigeración líquida en el mercado térmico: la primera solución convencional de refrigeración líquida es a través de la circulación de agua, que ingresa al cuerpo a través de bombas y tuberías para eliminar la energía térmica. Otro tipo es la tecnología de inmersión, que coloca una fuente de calor (como un chip) en un líquido no conductor para eliminar la energía térmica. Por lo tanto, para mejorar la densidad de potencia de un solo gabinete, se han utilizado ampliamente soluciones de refrigeración líquida. en los centros de datos en los últimos años. Se puede dividir a grandes rasgos en dos vías técnicas: Placa Fría e Inmersión.
El primero transfiere indirectamente el calor del dispositivo calefactor al líquido refrigerante encerrado en la tubería de circulación a través de una placa fría; Este último coloca directamente el dispositivo de calentamiento y la placa de circuito en su conjunto en el líquido. En comparación con el medio aire, el líquido tiene una mayor conductividad térmica, una mayor capacidad calorífica específica y una mayor capacidad de absorción de calor. Además, la refrigeración líquida también tiene ventajas significativas en el funcionamiento. costos.
Debido al rápido aumento de la demanda de potencia informática de IA, la mejora de la potencia de las CPU/GPU relacionadas está mostrando una tendencia acelerada. La disipación de calor, una industria a la que antes no se le prestaba mucha atención, está adquiriendo cada vez más importancia debido al crecimiento explosivo de los datos y la informática provocado por la IA. La tasa de penetración de la refrigeración líquida aumentará de menos del 10% actual al 20% en 2025.
