V éře umělé inteligence je kapalinové chlazení jediným způsobem, jak odvádět teplo
Podle předpovědí bude poptávka po výpočetním výkonu v budoucnu rychle růst a očekává se, že globální inteligentní výpočetní výkon do roku 2030 dosáhne 105ZFLOPS, což je 500násobný nárůst ve srovnání s rokem 2020. Podle údajů IDC škála čínského inteligentního výpočetního výkonu dosáhla v roce 2022 hodnoty 268,0 EFLOPS (1018 operací s plovoucí desetinnou čárkou za sekundu) a očekává se, že rozsah inteligentního výpočetního výkonu vstoupí do roku 2026 na úroveň ZFLOPS a dosáhne 1271,4 EFLOPS.
S neustálým zlepšováním výpočetního výkonu je pro jeho podporu nutné výrazně zlepšovat výkon čipu, což přináší další velkou výzvu, a to tepelnou designovou spotřebu (TDP) čipů. V současné době spotřeba CPU dosáhla 350-500W, zatímco výkon špičkových GPU a čipů ASIC přepínačů dosáhl více než 700 W. Když se v budoucnu výkon čipu dále zvýší na více než 700 W, stane se konstrukce čipu s odvodem tepla vážným problémem.
V současnosti je nejrozšířenějším způsobem chlazení čipu chlazení vzduchem, což znamená, že na čip s vysokým vývinem tepla je připevněn chladič s dobrou tepelnou vodivostí a nad chladičem je upevněn malý ventilátor. Proud vzduchu generovaný vysokorychlostním otáčením ventilátoru odebírá teplo na chladiči. S neustálým zlepšováním výkonu čipu po překročení 300W již není zřejmý efekt používání tradičních chladičů pro odvod tepla. Technologie chlazení kapalinou je v éře umělé inteligence považována za ideální řešení chlazení.
Technologie chlazení kapalinou lze rozdělit do tří typů na základě jejích různých metod chlazení: chlazení kapalinou se studenou deskou, chlazení ponornou kapalinou a chlazení kapalinou ve spreji. Chladicí deska kapalinové chlazení je nepřímý kontaktní typ kapalinového chlazení, který fixuje studenou desku na zdroji tepla a kapalina proudí uvnitř chladicí desky, aby přenesla teplo pryč ze zařízení, čímž se dosáhne odvodu tepla. Chlazení rozprašovací kapalinou je technologie, která odvádí teplo rozprašováním chladicí kapaliny na povrch IT zařízení s relativně nízkou účinností odvodu tepla.
Ponorné kapalinové chlazení je považováno za nejběžnější a nejschopnější technologii kapalinového chlazení pro rozsáhlé nasazení v kapalinou chlazených datových centrech. Má následující výhody: za prvé má vysokou tepelnou účinnost, protože imerzní kapalinové chlazení přímo ponořuje IT zařízení do chladicí kapaliny, což umožňuje komplexní kontakt se zdroji tepla, což výrazně zlepšuje účinnost chlazení; Za druhé, účinek snížení hluku je dobrý, protože zařízení IT je zcela ponořeno do chladicí kapaliny, což může snížit hluk vydávaný zařízeními IT; Třetím je úspora energie a ochrana životního prostředí. Ponorné kapalinové chlazení nevyžaduje použití velkého počtu ventilátorů, což může snížit spotřebu energie a emise oxidu uhličitého. Podle relevantních odhadů dat může kapalinové chlazení ve srovnání s chlazením vzduchem ušetřit 20 % -30 % elektrické energie potřebné pro celý provoz serveru.
Technologie imerzního kapalinového chlazení se v budoucnu nevyhnutelně stane hlavní technologií chlazení v éře umělé inteligence. Současná technologie a produkty kapalinového chlazení jsou však stále v relativně předběžné fázi aplikace, ale s rozvojem AI, datových center a dalších aplikací se aplikace a popularizace technologie kapalinového chlazení urychlí. S dalším rozvojem technologie imerzního kapalinového chlazení se v budoucnu může stát „jedinou“ volbou pro chlazení datových center.
