Comparação de cinco tecnologias de gerenciamento térmico de servidor, DLC monofásico é mais eficaz
Recentemente, em uma palestra técnica organizada pelo DCD, o especialista técnico da Dell, Dr. Tim Shedd, revelou em um relatório especial intitulado "Comparação de desempenho de cinco tecnologias de gerenciamento térmico de servidores em data centers" que as principais tecnologias de resfriamento de data centers incluem resfriamento a ar, imersão monofásica , imersão bifásica, resfriamento líquido direto bifásico Comparação de pesquisas e testes de resfriamento direto líquido monofásico (DLC, placa fria).
Em 2025, a potência dos chips CPU ou GPU geralmente atingirá até 500 W, e a inteligência artificial e o aprendizado de máquina aumentaram a potência da GPU para 700 W, com 1.000 W esperados em um futuro próximo. Mais importante ainda, ao aumentar a potência, são necessárias temperaturas mais baixas de embalagem do chip e menores diferenças de temperatura para garantir a operação normal do chip. Quanto mais avançada for a tecnologia de semicondutores, menor será o tamanho do transistor e maior será a corrente de fuga, que aumenta exponencialmente com a temperatura. Portanto, o desafio dos sistemas de gestão térmica se intensifica.
Há alguns anos, quando o TDP do processador estava em torno de 250 W, essas cinco tecnologias de gerenciamento térmico foram capazes de fornecer resfriamento muito eficiente para gabinetes típicos de data center, como a implantação de 32 servidores duplos montados em rack de 250 W em gabinetes de data center. Para um servidor montado em rack 2U, o relatório observou uma diferença de temperatura de aproximadamente 26 graus entre a embalagem do chip e o ar que flui através do servidor. Portanto, é bastante razoável manter a temperatura do chip em torno de 51 graus com apenas 25 graus de ar frio. Neste ponto, a eficiência do resfriamento a ar para um único servidor é equivalente ao resfriamento por imersão monofásico.
Atualmente, a potência de um único processador aumentou de 350W a 400W, e a diferença de temperatura necessária para remover o calor do chip para a água de resfriamento da instalação está aumentando constantemente. Da mesma forma, um gabinete com 32 servidores duplos montados em rack de 350 W é implantado para resfriamento. A diferença de temperatura entre o ar e a embalagem do chip durante o resfriamento a ar (1U) excede 50 graus, o que significa que quando o servidor é resfriado com ar frio de 25 graus, a temperatura do processador atingirá 75 graus, aproximando-se do limite de temperatura operacional do processador. Pode-se observar que a potência atual do processador aumentou para 350W-400W e o resfriamento a ar está muito próximo do limite real, o que significa que normalmente é necessário ar mais frio, exacerbando assim o consumo de energia de resfriamento.
Nos próximos dois a três anos, o TDP dos processadores geralmente aumentará para 500 W, e o resfriamento do ar enfrentará desafios consideráveis, exigindo métodos inovadores de design de dissipadores de calor ou dependendo de tamanhos maiores para permitir a entrada de mais ar e resfriar os processadores. Neste ponto, a diferença de temperatura entre o resfriamento a ar (1U), o resfriamento por imersão monofásico e o empacotamento de chips excede 60 graus C; O resfriamento por imersão em duas fases ainda é eficaz e a diferença de temperatura aumentará para cerca de 34 graus; A faixa de diferença de temperatura entre DLC bifásico e DLC monofásico (1 lpm) não é significativa, cerca de 25 graus; A faixa de diferença de temperatura do DLC monofásico (2 lpm) é menor, cerca de 17 graus.
Em comparação com os outros quatro métodos de resfriamento de data centers, o resfriamento direto por líquido (DLC) monofásico tem a mais alta eficiência térmica e pode fornecer uma maneira potencial de alcançar melhor sustentabilidade e melhorar a eficiência.
