O problema de dissipação de calor da tecnologia de dissipação de calor do servidor gpu-termosyphon
Com o desenvolvimento de aplicações de deep learning, simulação, design BIM e AEC em diversos setores, sob a bênção da tecnologia de IA tecnologia virtual GPU tecnologia, é necessária uma poderosa análise de poder de computação de GPU. Tanto os servidores de GPU quanto as estações de trabalho de GPU tendem a ser miniaturizados, modularizados e altamente integrados. A densidade de fluxo de calor geralmente atinge 7-10 vezes a dos tradicionais equipamentos de servidor gpu refrigerados a ar. Devido à instalação centralizada de módulos, há um grande número de placas gráficas NVIDIA GPU com uma grande quantidade de calor, por isso o problema de dissipação de calor é muito proeminente. No passado, a tecnologia de design de dissipação de calor comumente usada não pode mais atender aos requisitos de novos sistemas. Os servidores tradicionais de GPU resfriados com água ou servidores de GPU refrigerados a líquido não podem ser separados do suporte dos ventiladores. Hoje vamos analisar a tecnologia de dissipação de calor termosiphon.
Atualmente, a tecnologia de dissipação de calor termossilhante no mercado usa principalmente uma coluna ou radiador de placa como o corpo, um tubo médio de calor é inserido na parte inferior do radiador, um fluido de trabalho é injetado na concha, e um ambiente de vácuo é estabelecido. Este é um tubo de calor de gravidade de temperatura normal. O processo de trabalho é o seguinte: Na parte inferior do radiador, o sistema de aquecimento aquece o fluido de trabalho na casca através do tubo médio de calor. Dentro da faixa de temperatura de trabalho, o fluido de trabalho ferve, e o vapor sobe para a parte superior do radiador para condensar e liberar calor, e o condensado flui ao longo da parede interna do radiador. O refluxo para a seção de aquecimento é aquecido e evaporado novamente, e o calor é transferido da fonte de calor para o dissipador de calor através da mudança contínua de fase de ciclo do fluido de trabalho para alcançar o propósito de aquecimento e aquecimento.
1 A aplicação da dissipação de calor termossífona nas estações de trabalho de GPU
Como cada geração de refrigerador de CPU se move passo a passo para o limite do desempenho teórico contemporâneo. Da pia de calor de alumínio mais primitiva até o presente, é uma boa escolha. Você pode pensar que uma vez que algumas aletas pequenas são tão fáceis de usar, são mais e mais barbatanas melhores de usar? No entanto, o resultado não é o caso. Quanto mais longe as aletas são da fonte de calor, menor a temperatura das barbatanas. Quando a temperatura cair para a temperatura do ar circundante, não importa quanto tempo as barbatanas sejam feitas, a transferência de calor não continuará aumentando.
Quando o consumo moderno de energia computacional de GPU entra na faixa de 75 a 350 watts ou até mais alto, engenheiros de design térmico se voltam para desenvolver novos métodos de dissipação de calor. O tubo de calor em si não aumenta a capacidade de dissipação de calor do radiador. Sua função é usar condução térmica e convecção de calor ao mesmo tempo para alcançar uma eficiência de transferência de calor muito maior do que a do próprio metal.
Já em 1937, a tecnologia termosiphon apareceu. Durante a operação normal, o líquido dentro do tubo de calor ferveria, e o vapor chegaria ao fim da condensação através da câmara de vapor, e então o vapor retornaria ao líquido e, em seguida, retornaria à fonte de calor através do núcleo do tubo. O núcleo do tubo geralmente está no metal sintered. No entanto, se o tubo de calor absorver muito calor, ocorrerá o fenômeno da "secagem do tubo de calor". O líquido não só se torna vapor na câmara de vapor, mas também se torna vapor no núcleo do tubo, o que impede que ele mude de volta para o líquido para retornar à fonte de calor, o que aumenta muito a resistência térmica do tubo de calor.
Agora nosso destaque é a termosiphon. A dissipação de calor termossífono não é como um tubo de calor, que usa um núcleo de tubo para trazer o líquido de volta à extremidade da evaporação, mas só usa a gravidade, juntamente com alguns desenhos engenhosos para formar uma circulação, e usa o processo de evaporação líquida como uma bomba de água. Esta não é uma tecnologia nova, é muito comum em aplicações industriais com grande liberação de calor.
De um modo geral, o refrigerante dentro da GPU ferverá, fluirá para cima no lado da condensação dentro, mudará de volta para líquido e retornará ao lado evaporador. Há duas grandes vantagens em teoria:
1. Evite que os tubos de calor sequem e podem ser usados para overclocking de chips de desempenho ultra-alto
2. Como não há necessidade de uma bomba de água, a confiabilidade é melhor do que o tradicional resfriamento integrado de água
O ponto mais importante da dissipação de calor termosiphon é que sua espessura será reduzida dos tradicionais 103 mm para apenas 30 mm (reduzido a menos de um terço), e a forma é relativamente pequena e não comprometerá o desempenho. Para facilitar o processamento de equipamentos de dissipação de calor termossífono, a maioria dos fabricantes atualmente utiliza materiais de alumínio. O cobre também é usado, e a temperatura pode ser reduzida em 5-10 graus, apenas para servidores de GPU que geram mais calor.
