¿Será la refrigeración líquida la única opción en la era de la IA?
Con la popularidad de ChatGPT, se ha desatado una ola de AIGC y muchos fabricantes nacionales y extranjeros han anunciado el lanzamiento del modelo Big Prophecy. La popularidad de la industria AIGC ha impulsado en gran medida la demanda de potencia informática. Según las predicciones, la demanda de potencia informática crecerá rápidamente en el futuro, y se espera que la potencia informática inteligente global alcance los 105 ZFLOPS (1021 cálculos de punto flotante por segundo) para 2030, un aumento de 500 veces en comparación con 2020.
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, que es la potencia de diseño térmico (TDP) de los chips. En la actualidad, el consumo de energía de la CPU ha alcanzado los 350-500W y 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 refrigeración del chip se convertirá en un problema grave.
En la actualidad, el método más utilizado para la solución térmica de chips es la refrigeración por aire, lo que significa que se conecta un disipador de calor con buena conductividad térmica a un chip con mayor generación de calor y se fija un pequeño ventilador encima del disipador de calor. El calor del disipador de calor es transportado por el flujo de aire generado por la rotación de alta velocidad del ventilador. Con el aumento continuo de la potencia del chip, el efecto del uso de disipadores de calor tradicionales para la disipación de calor ya no es significativo después de superar los 300 W. 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 disipación de calor: 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 el objeto de disipación 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 de refrigeración líquida que rocía refrigerante sobre la superficie de los equipos de TI para disipar el calor, pero su eficiencia de disipación de calor es relativamente baja. La refrigeración líquida por inmersión es un tipo de refrigeración líquida por contacto directo que sumerge completamente los equipos de TI, como servidores que requieren disipación de calor en el refrigerante, y los enfría mediante circulación de líquido o cambio de fase.
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 de refrigeración líquida. Tiene las siguientes ventajas: en primer lugar, alta eficiencia de disipación de calor, porque la refrigeración líquida por inmersión sumerge directamente el equipo de TI en el refrigerante, que puede contactar completamente la fuente de calor y mejorar en gran medida la eficiencia de disipación de calor; En segundo lugar, el efecto de reducción de ruido es bueno, ya que los equipos de TI están completamente sumergidos en 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 electricidad y las emisiones de dióxido de carbono. Según estimaciones de datos relevantes, la refrigeración líquida puede ahorrar un 20% -30% de la electricidad necesaria para todo el funcionamiento del servidor en comparación con la refrigeración por aire.
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 aún se encuentran en la etapa de aplicación inicial, pero con el desarrollo de aplicaciones como la inteligencia artificial y los centros de datos, se acelerará la aplicación y popularización de la tecnología de refrigeración líquida. Según instituciones de investigación, se espera que el tamaño del mercado de IDC refrigerados por líquido en China supere los 120 mil millones de yuanes para 2025, con una tasa de crecimiento superior al 30%, y se espera que la proporción de tecnología de refrigeración líquida sumergida supere el 40%. 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.
