Při srovnání pěti technologií správy teploty serveru je jednofázové DLC efektivnější
Nedávno na technické přednášce pořádané DCD technický expert společnosti Dell Dr. Tim Shedd ve zvláštní zprávě nazvané „Porovnání výkonu pěti serverových technologií tepelné správy v datových centrech“ odhalil, že přední technologie chlazení datových center zahrnují chlazení vzduchem, jednofázové ponoření. , dvoufázové ponoření, dvoufázové přímé kapalinové chlazení Porovnání výzkumu a testování jednofázového přímého kapalinového chlazení (DLC, cold plate).
Do roku 2025 bude výkon CPU nebo GPU čipů obecně dosahovat až 500 W a umělá inteligence a strojové učení posunuly výkon GPU až na 700 W, s očekávanými 1000 W v blízké budoucnosti. Ještě důležitější je, že při zvyšování výkonu jsou pro zajištění normálního provozu čipu nutné nižší teploty balení čipu a menší teplotní rozdíly. Čím pokročilejší je polovodičová technologie, tím menší je velikost tranzistoru a tím větší je svodový proud, který se exponenciálně zvyšuje s teplotou. Výzva systémů tepelného managementu se proto zintenzivňuje.
Před několika lety, kdy TDP procesoru bylo kolem 250 W, bylo těchto pět technologií řízení teploty schopno zajistit velmi účinné chlazení pro typické skříně datových center, jako je nasazení 32 duálních 250W serverů namontovaných do racku ve skříních datových center. U 2U rackového serveru zpráva pozorovala teplotní rozdíl přibližně 26 stupňů mezi obalem čipu a vzduchem proudícím serverem. Proto je docela rozumné udržovat teplotu čipu kolem 51 stupňů s pouze 25 stupňů studeného vzduchu. V tomto bodě je účinnost vzduchového chlazení pro jeden server ekvivalentní jednofázovému ponornému chlazení.
V současné době se výkon jednoho procesoru zvýšil na 350 W až 400 W a teplotní rozdíl potřebný k odvodu tepla z čipu do chladicí vody zařízení se neustále zvyšuje. Podobně je pro chlazení nasazena skříň s 32 duálními 350W rackovými servery. Rozdíl teplot mezi vzduchem a obalem čipu během chlazení vzduchem (1U) přesahuje 50 stupňů, což znamená, že když je server ochlazen 25 stupňů studeným vzduchem, teplota procesoru dosáhne 75 stupňů, čímž se blíží limitu provozní teploty procesor. Je vidět, že aktuální výkon procesoru se zvýšil na 350 W-400W a vzduchové chlazení je velmi blízko skutečnému limitu, což znamená, že je obvykle vyžadován chladnější vzduch, čímž se zvyšuje spotřeba energie na chlazení.
V příštích dvou až třech letech se TDP procesorů obecně zvýší na 500 W a chlazení vzduchem bude čelit značným výzvám, které vyžadují inovativní metody návrhu chladiče nebo se spoléhají na větší velikosti, které umožní vstup více vzduchu a chlazení procesorů. V tomto okamžiku teplotní rozdíl mezi vzduchovým chlazením (1U), jednofázovým ponorným chlazením a balením čipů přesahuje 60 stupňů C; Dvoufázové ponorné chlazení je stále účinné a teplotní rozdíl se zvýší na přibližně 34 stupňů; Rozsah teplotního rozdílu mezi dvoufázovým DLC a jednofázovým DLC (1 l/min) není významný, asi 25 stupňů; Rozsah teplotního rozdílu jednofázového DLC (2 lpm) je menší, asi 17 stupňů.
Ve srovnání s ostatními čtyřmi metodami chlazení datových center má jednofázové přímé kapalinové chlazení (DLC) nejvyšší tepelnou účinnost a může poskytnout potenciální způsob, jak dosáhnout lepší udržitelnosti a zvýšit účinnost.
