Aplikace termosifonového chlazení v GPU serveru
S rozvojem hlubokého učení, simulací, návrhů BIM a průmyslových aplikací AEC v různých průmyslových odvětvích, s požehnáním technologie virtuálních GPU technologie AI, je vyžadována výkonná analýza výpočetního výkonu GPU. Jak servery GPU, tak pracovní stanice GPU mají tendenci být miniaturizované, modulární a vysoce integrované. Hustota tepelného toku často dosahuje 7-10násobku hustoty tradičního vzduchem chlazeného serverového zařízení GPU. Vzhledem k centralizované instalaci modulů existuje velké množství grafických karet NVIDIA GPU s velkým množstvím tepla, takže problém s odvodem tepla je velmi vypuklý. V minulosti běžně používaná technologie návrhu odvodu tepla již nemůže splňovat požadavky nových systémů. Tradiční vodou chlazené GPU servery nebo kapalinou chlazené GPU servery nelze oddělit od podpory ventilátorů. Dnes budeme analyzovat technologii odvodu tepla termosifonem.
V současné době technologie termosifonového chlazení na trhu využívá jako těleso především sloupový nebo deskový chladič, do spodní části chladiče je vložena trubice tepelného média, do pláště je vstřikována pracovní kapalina a vzniká vakuové prostředí. Toto je gravitační tepelná trubice s normální teplotou. Pracovní proces je následující: Ve spodní částichladič, topný systém ohřívá pracovní kapalinu v plášti trubkou tepelného média. V rozsahu pracovních teplot pracovní kapalina vře a pára stoupá do horní částichladičkondenzovat a uvolňovat teplo a kondenzát proudí podél vnitřní stěnychladič. Reflux do ohřívací sekce se zahřívá a znovu odpařuje a teplo se přenáší ze zdroje tepla do chladiče prostřednictvím kontinuální změny fáze cyklu pracovní tekutiny, aby se dosáhlo účelu ohřevu a ohřevu.
Aplikace termosyfonového chlazení na pracovních stanicích GPU
Jak se každá generace CPU chladiče posouvá krok za krokem na hranici současného teoretického výkonu. Od nejprimitivnějšího hliníkového chladiče až po současnost je to dobrá volba. Možná si myslíte, že když se některé malé ploutve tak snadno používají, je lepší používat více a větších ploutví? Výsledek však není tento případ. Čím dále jsou žebra od zdroje tepla, tím nižší je teplota žeber. Když teplota klesne na teplotu okolního vzduchu, bez ohledu na to, jak dlouho jsou žebra vyrobena, přenos tepla se nebude dále zvyšovat.
Když spotřeba moderního výpočetního výkonu GPU vstoupí do rozsahu 75 až 350 wattů nebo ještě více, inženýři tepelného designu se obrátí na vývoj nových metod rozptylu tepla. Tepelná trubice sama o sobě nezvyšuje schopnost radiátoru odvádět teplo. Jeho funkcí je využívat vedení tepla a proudění tepla současně k dosažení účinnosti přenosu tepla mnohem vyšší, než je účinnost samotného kovu.
Již v roce 1937 se objevila technologie termosifonu. Během normálního provozu by se kapalina uvnitř tepelné trubice vařila a pára by dosáhla kondenzačního konce přes parní komoru a poté by se pára vrátila do kapaliny a poté se vrátila do zdroje tepla přes jádro trubky. Jádro trubky je obvykle ze slinutého kovu. Pokud však tepelná trubice absorbuje příliš mnoho tepla, dojde k jevu „vysychání tepelné trubice“. Kapalina se stává nejen párou v parní komoře, ale stává se také párou v jádru trubky, což jí brání v přeměně zpět na kapalinu, aby se vrátila do zdroje tepla, což značně zvyšuje tepelný odpor tepelné trubice.
Nyní přichází náš vrchol – termosifon. Termosyfonový odvod tepla není jako tepelná trubice, která používá jádro trubky k přivedení kapaliny zpět na konec odpařování, ale používá pouze gravitaci ve spojení s některými důmyslnými návrhy k vytvoření cirkulace a využívá proces odpařování kapaliny jako vodní čerpadlo. . Nejedná se o novou technologii, je velmi běžná v průmyslových aplikacích s velkým uvolňováním tepla.
Nejdůležitějším bodem odvodu tepla termosifonu je to, že jeho tloušťka se zmenší z tradičních 103 mm na pouhých 30 mm (zmenšení na méně než jednu třetinu) a tvar je relativně malý a neohrozí výkon. Aby se usnadnilo zpracování termosifonových zařízení pro odvod tepla, většina výrobců v současnosti používá hliníkové materiály. Používá se také měď a teplota může být snížena o 5-10 stupňů pouze u serverů GPU, které generují více tepla.
