O resfriamento líquido será a única opção na era da IA
Com a popularidade do ChatGPT, uma onda de AIGC foi desencadeada e muitos fabricantes nacionais e estrangeiros anunciaram o lançamento do modelo Big Prophecy. A popularidade da indústria AIGC impulsionou enormemente a demanda por poder computacional. De acordo com as previsões, a procura por poder de computação crescerá rapidamente no futuro, e espera-se que o poder de computação inteligente global atinja 105ZFLOPS (1021 cálculos de ponto flutuante por segundo) até 2030, um aumento de 500 vezes em comparação com 2020.
Com a melhoria contínua do poder de computação, é necessário melhorar muito o desempenho do chip para suportá-lo, o que traz outro grande desafio, que é o poder de design térmico (TDP) dos chips. Atualmente, o consumo de energia da CPU atingiu 350-500W, e a potência das GPUs de última geração e dos chips ASIC switch atingiu mais de 700W. Quando a potência do chip for aumentada para mais de 700 W no futuro, o design de resfriamento do chip se tornará um problema sério.
Atualmente, o método mais utilizado para solução térmica de chip é o resfriamento a ar, o que significa que um dissipador de calor com boa condutividade térmica é conectado a um chip com maior geração de calor e um pequeno ventilador é fixado acima do dissipador de calor. O calor no dissipador de calor é levado pelo fluxo de ar gerado pela rotação em alta velocidade do ventilador. Com o aumento contínuo da potência do chip, o efeito do uso de dissipadores de calor tradicionais para dissipação de calor não é mais significativo após exceder 300W. A tecnologia de refrigeração líquida é considerada uma solução de refrigeração ideal na era da IA.
A tecnologia de resfriamento líquido pode ser dividida em três tipos com base em seus diferentes métodos de dissipação de calor: resfriamento líquido por placa fria, resfriamento líquido por imersão e resfriamento líquido por spray. O resfriamento líquido de placa fria é um tipo de resfriamento líquido de contato indireto que fixa a placa fria no objeto de dissipação de calor, e o líquido flui dentro da placa fria para transferir o calor para longe do equipamento, conseguindo a dissipação de calor. O resfriamento líquido por spray é uma tecnologia de resfriamento líquido que pulveriza refrigerante na superfície do equipamento de TI para dissipação de calor, mas sua eficiência de dissipação de calor é relativamente baixa. O resfriamento líquido por imersão é um tipo de resfriamento líquido de contato direto que imerge completamente equipamentos de TI, como servidores, que exigem dissipação de calor no refrigerante, e os resfria por meio de circulação de líquido ou mudança de fase.
O resfriamento líquido por imersão é considerado a tecnologia de resfriamento líquido mais popular e capaz para implantação em larga escala em data centers de resfriamento líquido. Possui as seguintes vantagens: em primeiro lugar, alta eficiência de dissipação de calor, porque o resfriamento líquido por imersão imerge diretamente o equipamento de TI no refrigerante, que pode entrar em contato total com a fonte de calor e melhorar muito a eficiência de dissipação de calor; Em segundo lugar, o efeito de redução de ruído é bom, uma vez que os equipamentos de TI estão completamente imersos em refrigerante, o que pode reduzir o ruído emitido pelos equipamentos de TI; O terceiro é a conservação de energia e a proteção ambiental. O resfriamento líquido por imersão não requer o uso de um grande número de ventiladores, o que pode reduzir o consumo de eletricidade e as emissões de dióxido de carbono. De acordo com estimativas de dados relevantes, o resfriamento líquido pode economizar 20% -30% da eletricidade necessária para toda a operação do servidor em comparação com o resfriamento a ar.
A tecnologia de refrigeração líquida por imersão inevitavelmente se tornará a principal tecnologia de refrigeração na era da IA no futuro. No entanto, a atual tecnologia e produtos de refrigeração líquida ainda estão no estágio inicial de aplicação, mas com o desenvolvimento de aplicações como IA e data centers, a aplicação e popularização da tecnologia de refrigeração líquida serão aceleradas. De acordo com instituições de pesquisa, o tamanho do mercado de IDC refrigerado a líquido na China deverá exceder 120 bilhões de yuans até 2025, com uma taxa de crescimento superior a 30%, e a proporção de tecnologia de refrigeração líquida submersa deverá exceder 40%. Com o desenvolvimento da tecnologia de refrigeração líquida por imersão, ela poderá se tornar a única opção para refrigeração de data centers no futuro.
