Tecnologia de dissipação de calor termossifão em GPU

vvvCom o desenvolvimento de aplicativos de aprendizagem profunda, simulação, design BIM e AEC em vários setores, sob a bênção da tecnologia de GPU virtual da tecnologia AI, é necessária uma análise poderosa do poder de computação da GPU. Tanto os servidores GPU quanto as estações de trabalho GPU tendem a ser miniaturizados, modularizados e altamente integrados. A densidade do fluxo de calor geralmente atinge 7-10 vezes a dos equipamentos de servidor GPU resfriados a ar tradicionais. Devido à instalação centralizada de módulos, há um grande número de placas gráficas GPU NVIDIA com grande quantidade de calor, portanto o problema de dissipação de calor é muito proeminente. No passado, a tecnologia de projeto de dissipação de calor comumente usada não conseguia mais atender aos requisitos de novos sistemas. Servidores GPU refrigerados a água tradicionais ou servidores GPU refrigerados a líquido não podem ser separados do suporte de ventiladores. Hoje analisaremos a tecnologia de dissipação de calor por termossifão.

Atualmente, a tecnologia de dissipação de calor termossifão no mercado usa principalmente um radiador de coluna ou placa como corpo, um tubo de meio de calor é inserido na parte inferior do radiador, um fluido de trabalho é injetado no casco 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 carcaça 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 do ciclo do fluido de trabalho para atingir a finalidade de aquecimento e aquecimento.

A aplicação da dissipação de calor termossifão em estações de trabalho GPU:

Como cada geração de coolers para CPU avança passo a passo até o limite do desempenho teórico contemporâneo. Desde o dissipador de calor de alumínio mais primitivo até o presente, é uma boa escolha. Você pode pensar que, como algumas nadadeiras pequenas são tão fáceis de usar, será melhor usar mais nadadeiras maiores? No entanto, o resultado não é o caso. Quanto mais distantes as aletas estiverem da fonte de calor, menor será a temperatura das aletas. Quando a temperatura cai para a temperatura do ar circundante, não importa o comprimento das aletas, a transferência de calor não continuará a aumentar.

Quando o consumo de energia da computação GPU moderna atinge a faixa de 75 a 350 watts ou até mais, os engenheiros de projetos térmicos recorrem ao desenvolvimento de 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 utilizar a condução e a convecção de calor ao mesmo tempo para obter uma eficiência de transferência de calor muito superior à do próprio metal.

Já em 1937, surgiu a tecnologia do termossifão. Durante a operação normal, o líquido dentro do tubo de calor ferveria e o vapor alcançaria a extremidade de condensação através da câmara de vapor, e então o vapor retornaria ao líquido e depois retornaria à fonte de calor através do núcleo do tubo. O núcleo do tubo geralmente é feito de metal sinterizado. No entanto, se o tubo de calor absorver muito calor, ocorrerá o fenômeno de "secagem do tubo de calor". O líquido não só se transforma em vapor na câmara de vapor, mas também em vapor no núcleo do tubo, o que o impede de voltar ao líquido para retornar à fonte de calor, o que aumenta muito a resistência térmica do tubo de calor.

Agora nosso destaque é o vindo-termossifão. A dissipação de calor do termossifão não é como um tubo de calor, que usa um núcleo tubular para trazer o líquido de volta ao final da evaporação, mas usa apenas a gravidade, juntamente com alguns designs engenhosos para formar uma circulação, e usa o processo de evaporação do líquido como uma bomba de água . Esta não é uma tecnologia nova, é muito comum em aplicações industriais com grande liberação de calor.

De modo geral, o refrigerante dentro da GPU irá ferver, fluir para cima, para o lado de condensação interno, voltar a ser líquido e retornar ao lado de evaporação. Existem duas vantagens principais em teoria:

1. Evite que os tubos de calor sequem e podem ser usados ​​para overclock de chips de altíssimo desempenho

2. Como não há necessidade de bomba d'água, a confiabilidade é melhor do que o resfriamento a água integrado tradicional

O ponto mais importante da dissipação de calor do termossifão é que sua espessura será reduzida dos tradicionais 103 mm para apenas 30 mm (reduzida para menos de um terço), e o formato é relativamente pequeno e não comprometerá o desempenho. Para facilitar o processamento de equipamentos de dissipação de calor termossifão, a maioria dos fabricantes utiliza atualmente materiais de alumínio. O cobre também é usado e a temperatura pode ser reduzida em 5-10 graus, apenas para servidores GPU que geram mais calor.