تکنولوژی خنک کننده ترموسیفون
با توسعه یادگیری عمیق، شبیهسازی، طراحی BIM و کاربردهای صنعت AEC در صنایع مختلف، به برکت فناوری GPU مجازی فناوری AI، تجزیه و تحلیل توان محاسباتی GPU قدرتمند مورد نیاز است. هم سرورهای GPU و هم ایستگاه های کاری GPU مینیاتوری، ماژولار و بسیار یکپارچه هستند. چگالی جریان گرما اغلب به 7-10 برابر تجهیزات سرور GPU سنتی خنکشده با هوا میرسد. به دلیل نصب متمرکز ماژول ها، تعداد زیادی کارت گرافیک NVIDIA GPU با گرمای زیاد وجود دارد، بنابراین مشکل اتلاف گرما بسیار برجسته است. در گذشته، فناوری طراحی اتلاف گرما که معمولاً مورد استفاده قرار میگرفت، دیگر نمیتواند الزامات سیستمهای جدید را برآورده کند. سرورهای GPU سنتی خنکشده با آب یا سرورهای GPU خنکشونده با مایع را نمیتوان از پشتیبانی فنها جدا کرد. فناوری خنککننده ترموسیفون یک راهحل جدید در طراحی حرارتی سرور در سالهای اخیر است.
در حال حاضر، فناوری خنککننده ترموسیفون در بازار عمدتاً از یک رادیاتور ستونی یا صفحهای به عنوان بدنه استفاده میکند، یک لوله متوسط حرارتی به پایین هیت سینک وارد میشود، یک سیال کار به پوسته تزریق میشود و یک محیط خلاء ایجاد میشود. این یک لوله حرارتی گرانشی دمای معمولی است. فرآیند کار به شرح زیر است: در پایین هیت سینک، سیستم گرمایش سیال کار در پوسته را از طریق لوله گرما گرم می کند. در محدوده دمای کار، سیال کار میجوشد و بخار به قسمت بالایی هیت سینک میرود تا متراکم شود و گرما آزاد شود و میعانات در امتداد دیواره داخلی هیت سینک جریان مییابد. رفلاکس به بخش گرمایش گرم شده و دوباره تبخیر می شود و گرما از طریق تغییر فاز سیکل پیوسته سیال کار برای رسیدن به هدف گرمایش و گرمایش از منبع گرما به سینک حرارتی منتقل می شود.
کاربرد اتلاف حرارت ترموسیفون در ایستگاه های کاری GPU:
چگونه هر نسل از خنک کننده های پردازنده گام به گام تا حد عملکرد تئوری معاصر حرکت می کنند؟ از ابتدایی ترین هیت سینک آلومینیومی تا به امروز، انتخاب خوبی است. شاید فکر کنید از آنجایی که استفاده از برخی باله های کوچک بسیار آسان است، آیا استفاده از باله های بیشتر و بزرگتر بهتر است؟ با این حال، نتیجه چنین نیست. هر چه پره ها از منبع گرما دورتر باشند، دمای باله ها کمتر می شود. هنگامی که دما به دمای هوای اطراف کاهش می یابد، مهم نیست که پره ها چقدر طولانی ساخته شوند، انتقال حرارت به افزایش ادامه نخواهد یافت.
زمانی که مصرف توان محاسباتی GPU مدرن به محدوده 75 تا 350 وات یا حتی بیشتر میرسد، مهندسان طراحی حرارتی به توسعه روشهای جدید اتلاف گرما روی میآورند. لوله حرارتی خود ظرفیت اتلاف حرارت رادیاتور را افزایش نمی دهد. عملکرد آن استفاده همزمان از رسانش گرما و همرفت گرما برای دستیابی به راندمان انتقال حرارت بسیار بالاتر از خود فلز است.
اکنون نقطه برجسته ما در حال آمدن است-ترموسیفون. اتلاف حرارت ترموسیفون مانند یک لوله حرارتی نیست که از یک هسته لوله برای بازگرداندن مایع به انتهای تبخیر استفاده می کند، بلکه فقط از گرانش استفاده می کند، همراه با برخی طرح های مبتکرانه برای تشکیل یک گردش خون، و از فرآیند تبخیر مایع به عنوان پمپ آب استفاده می کند. . این یک فناوری جدید نیست، در کاربردهای صنعتی با انتشار حرارت زیاد بسیار رایج است.
به طور کلی، مبرد داخل پردازنده گرافیکی میجوشد، به سمت بالا جریان مییابد و به سمت چگالش داخل میرود، دوباره به مایع تبدیل میشود و به سمت تبخیر باز میگردد. در تئوری دو مزیت عمده وجود دارد:
1. از خشک شدن لوله های حرارتی جلوگیری کنید و می توان از آنها برای اورکلاک کردن تراشه های با عملکرد فوق العاده بالا استفاده کرد.
2. از آنجایی که نیازی به پمپ آب نیست، قابلیت اطمینان بهتر از خنک کننده آب یکپارچه سنتی است
مهمترین نکته اتلاف حرارت ترموسیفون این است که ضخامت آن از 103 میلی متر سنتی به 30 میلی متر کاهش می یابد (به کمتر از یک سوم کاهش می یابد) و شکل نسبتاً کوچک است و عملکرد را به خطر نمی اندازد. به منظور تسهیل پردازش تجهیزات اتلاف حرارت ترموسیفون، اکثر تولید کنندگان در حال حاضر از مواد آلومینیومی استفاده می کنند. از مس نیز استفاده میشود و فقط برای سرورهای GPU که گرمای بیشتری تولید میکنند، ممکن است 5-10 درجه دما کاهش یابد.
