در عصر هوش مصنوعی، خنک کننده مایع تنها راه برای دفع گرما است

بر اساس پیش‌بینی‌ها، تقاضا برای قدرت محاسباتی در آینده به سرعت رشد خواهد کرد و انتظار می‌رود قدرت محاسباتی هوشمند جهانی تا سال 2030 به 1{5}}5ZFLOPS برسد که افزایشی 500 برابری نسبت به سال 2020 دارد. بر اساس داده‌های IDC، مقیاس قدرت محاسباتی هوشمند چین در سال 2022 به 268.0EFLOPS (1018 عملیات ممیز شناور در ثانیه) رسید و انتظار می‌رود که مقیاس قدرت محاسباتی هوشمند تا سال 2026 وارد سطح ZFLOPS شود و به 1271.4EFLOPS برسد.

با بهبود مستمر توان محاسباتی، لازم است عملکرد تراشه برای پشتیبانی از آن به میزان زیادی بهبود یابد، که چالش بزرگ دیگری را به همراه دارد، یعنی مصرف انرژی طراحی حرارتی (TDP) تراشه‌ها. در حال حاضر، مصرف انرژی CPU به 350-500 وات رسیده است، در حالی که قدرت پردازنده‌های گرافیکی پیشرفته و تراشه‌های ASIC سوئیچ به بیش از 700 وات رسیده است. هنگامی که قدرت تراشه در آینده به بیش از 700 وات افزایش یابد، طراحی اتلاف حرارت تراشه به یک مشکل جدی تبدیل خواهد شد.

در حال حاضر پرکاربردترین روش برای خنک سازی تراشه، خنک کننده با هوا است، به این معنی که یک هیت سینک با رسانایی حرارتی خوب به یک تراشه با تولید حرارت بالا متصل می شود و یک فن کوچک بالای هیت سینک ثابت می شود. جریان هوای تولید شده توسط چرخش سریع فن، گرمای هیت سینک را از بین می برد. با بهبود مستمر توان تراشه، پس از گذشت بیش از 300 وات، دیگر اثر استفاده از هیت سینک های سنتی برای اتلاف گرما مشخص نیست. فناوری خنک کننده خنک کننده مایع به عنوان یک راه حل خنک کننده ایده آل در عصر هوش مصنوعی در نظر گرفته می شود.

فن آوری خنک کننده مایع را می توان بر اساس روش های خنک کننده مختلف به سه نوع تقسیم کرد: خنک کننده مایع صفحه سرد، خنک کننده مایع غوطه وری و خنک کننده مایع اسپری. خنک کننده مایع صفحه سرد یک نوع تماس غیرمستقیم خنک کننده مایع است که صفحه سرد را روی منبع گرما ثابت می کند و مایع در داخل صفحه سرد جریان می یابد تا گرما را از تجهیزات دور کند و به اتلاف گرما دست می یابد. خنک کننده مایع اسپری فناوری است که با پاشیدن مایع خنک کننده بر روی سطح تجهیزات فناوری اطلاعات، گرما را با راندمان اتلاف حرارت نسبتاً کم پخش می کند.

خنک کننده مایع غوطه ور به عنوان اصلی ترین و توانمندترین فناوری خنک کننده مایع برای استقرار در مقیاس بزرگ در مراکز داده خنک شونده مایع در نظر گرفته می شود. این دارای مزایای زیر است: اولا، دارای راندمان حرارتی بالایی است، زیرا خنک کننده مایع غوطه ور مستقیماً تجهیزات فناوری اطلاعات را در خنک کننده غوطه ور می کند و امکان تماس جامع با منابع گرما را فراهم می کند و راندمان خنک کننده را تا حد زیادی بهبود می بخشد. ثانیا، اثر کاهش نویز خوب است، زیرا تجهیزات فناوری اطلاعات به طور کامل در مایع خنک کننده غوطه ور هستند، که می تواند نویز منتشر شده توسط تجهیزات فناوری اطلاعات را کاهش دهد. سوم حفظ انرژی و حفاظت از محیط زیست است. خنک کننده مایع غوطه وری نیازی به استفاده از تعداد زیادی فن ندارد که می تواند مصرف برق و انتشار دی اکسید کربن را کاهش دهد. بر اساس برآوردهای داده های مربوطه، در مقایسه با خنک کننده هوا، خنک کننده مایع می تواند 20٪ -30٪ از برق مورد نیاز برای کل عملکرد سرور را ذخیره کند.

فناوری خنک کننده مایع غوطه ور به ناچار در آینده به فناوری خنک کننده اصلی در عصر هوش مصنوعی تبدیل خواهد شد. با این حال، فناوری و محصولات خنک‌کننده مایع فعلی هنوز در مرحله کاربرد نسبتاً اولیه هستند، اما با توسعه هوش مصنوعی، مراکز داده و سایر برنامه‌ها، کاربرد و محبوبیت فناوری خنک‌کننده مایع تسریع خواهد شد. با توسعه بیشتر فناوری خنک کننده مایع غوطه ور، ممکن است در آینده به "تنها" انتخاب برای خنک کننده مرکز داده تبدیل شود.