एआई कंप्यूटिंग थीमरल समाधान

एआई अनुप्रयोग उच्च घनत्व की दिशा में डेटा केंद्रों के विकास को गति देते हैं। एआई द्वारा लाए गए डेटा और कंप्यूटिंग में विस्फोटक वृद्धि और डेटा सेंटर संसाधनों की बढ़ती कमी का सामना करते हुए, विशेष रूप से प्रथम श्रेणी के शहरों में, केवल कंप्यूटर कक्ष के प्रति यूनिट क्षेत्र में कंप्यूटिंग शक्ति, भंडारण और ट्रांसमिशन क्षमताओं में सुधार करके ही काम किया जा सकता है। डेटा सेंटर का मूल्य अधिकतम किया जाए। उच्च कंप्यूटिंग एआई चिप्स की शुरूआत से सर्वर उच्च शक्ति घनत्व के विकास की प्रवृत्ति में तेजी आएगी।

जैसे ही चैटजीपीटी ने कृत्रिम बुद्धिमत्ता अनुप्रयोगों के लिए उत्साह का एक नया दौर शुरू किया है, घरेलू और विदेशी डेटा केंद्रों और क्लाउड व्यवसाय निर्माताओं ने एआई बुनियादी ढांचे के निर्माण को बढ़ावा देना शुरू कर दिया है, और सभी सर्वरों में एआई सर्वर शिपमेंट का अनुपात धीरे-धीरे बढ़ रहा है। ट्रेंडफोर्स डेटा के अनुसार, जीपीजीपीयू से लैस एआई सर्वर की वार्षिक शिपमेंट मात्रा 2022 में सभी सर्वरों का लगभग 1% थी। 2023 में, चैटजीपीटी जैसे कृत्रिम बुद्धिमत्ता अनुप्रयोगों के समर्थन से, एआई सर्वर की शिपमेंट मात्रा बढ़ने की उम्मीद है। साल-दर-साल 8% तक। 2022 से 2026 तक शिपमेंट वॉल्यूम CAGR 10.8% तक पहुंचने की उम्मीद है। GPU का उपयोग मुख्य रूप से AI सर्वरों के लिए किया जाता है, मुख्य रूप से Nvidia H100, A100, A800 (मुख्य रूप से चीन में भेजा जाता है), साथ ही AMD MI250 और MI250X श्रृंखला, NVIDIA और AMD का अनुपात लगभग 8:2 है।

4000r/मिनट से अधिक पंखे की गति का थर्मल प्रतिरोध पर प्रभाव सीमित है। सीएनकेआई के अनुसार, एयर-कूल्ड सिस्टम में, पंखे की गति 1000r/मिनट से बढ़कर 4000r/मिनट हो जाती है, और संवहन चिप गर्मी अपव्यय पर हावी हो जाता है। प्रवाह दर में वृद्धि के साथ, संवहन ताप अंतरण गुणांक काफी बढ़ जाता है। एयर कूलिंग चिप गर्मी अपव्यय समस्याओं को प्रभावी ढंग से सुधार सकती है। जब पंखे की गति 4000r/मिनट से अधिक हो जाती है, तो गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध में कमी अपेक्षाकृत कम होती है, और गति में वृद्धि केवल हवा के साथ गर्मी हस्तांतरण में सुधार कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप गर्मी अपव्यय प्रभाव में कमी आती है। चिप लेवल लिक्विड कूलिंग भविष्य की विकास प्रवृत्ति है। 2U के सर्वर स्पेस के तहत, 250W लगभग वायु शीतलन और गर्मी अपव्यय की सीमा है; 4U से ऊपर की वायु शीतलन {{8}W तक पहुंच सकती है; एआई चिप्स की टीडीपी आम तौर पर 400W से अधिक होती है, जो ज्यादातर 4-8यू का उपयोग करती है। पारंपरिक एयर-कूल्ड गर्मी अपव्यय अपनी सीमा तक पहुंच गया है। स्थिर और निरंतर संचालन के लिए चिप तापमान का नियंत्रण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, अधिकतम तापमान 85 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए। अत्यधिक तापमान से चिप खराब हो सकती है। 70-80 डिग्री के भीतर, एक इलेक्ट्रॉनिक घटक के तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री की वृद्धि से सिस्टम की विश्वसनीयता 50% कम हो जाती है। इसलिए, बढ़ी हुई शक्ति के संदर्भ में, शीतलन प्रणाली को चिप स्तर के तरल शीतलन में अपग्रेड किया जाएगा।

वायु शीतलन की तुलना में, तरल शीतलन न केवल उच्च-शक्ति घनत्व अलमारियाँ की गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, बल्कि कम PUE और उच्च बिजली उत्पादन (GUE) भी प्राप्त कर सकता है। पारंपरिक एयर कूलिंग की तुलना में, कोल्ड प्लेट लिक्विड कूलिंग का PUE आम तौर पर 1.1x होता है, जिसका GUE 75% से अधिक होता है, जबकि इमर्शन लिक्विड कूलिंग का PUE GUE के साथ 1.5x तक कम हो सकता है। 80% से अधिक. इसके साथ ही लिक्विड कूलिंग तकनीक का उपयोग करके कुछ या यहां तक ​​कि सभी आईटी उपकरण प्रशंसकों को हटाया जा सकता है (आमतौर पर प्रशंसक ऊर्जा खपत की गणना सर्वर उपकरण ऊर्जा खपत में भी की जाती है)। डूबे हुए तरल शीतलन के लिए, सर्वर पंखे को हटाने से सर्वर ऊर्जा की खपत लगभग 4% -15% तक कम हो सकती है।

कोल्ड प्लेट तरल शीतलन प्रौद्योगिकी की वर्तमान परिपक्वता अपेक्षाकृत अधिक है, और यह तरल शीतलन प्रौद्योगिकी मार्ग में मुख्यधारा है। यह मानते हुए कि वर्तमान अनुपात 80% है। भविष्य में, विसर्जन तरल शीतलन प्रौद्योगिकी की परिपक्वता के साथ, समग्र अनुपात धीरे-धीरे बढ़ने की उम्मीद है। व्यापक गणना के आधार पर, एआई बड़े मॉडल प्रशिक्षण और अनुमान 4 बिलियन आरएमबी का तरल शीतलन बाजार स्थान लाएगा। मॉडल मापदंडों में वृद्धि और उपयोग को बढ़ावा देने के साथ, तरल शीतलन बाजार अगले चार वर्षों में 60% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर का अनुभव करेगा।

हमारा मानना ​​है कि एआई बड़े मॉडल से कंप्यूटिंग बिजली की मांग के उन्नयन का नेतृत्व करने, उच्च शक्ति घनत्व वाले बुद्धिमान कंप्यूटिंग और सुपरकंप्यूटिंग केंद्रों के निर्माण को बढ़ावा देने, बाजार में तरल शीतलन प्रणाली जैसी सहायक सुविधाओं की शुरूआत में तेजी लाने की उम्मीद है, और भविष्य में नए डेटा केंद्रों के निर्माण और मौजूदा डेटा केंद्रों के परिवर्तन के साथ, समग्र प्रवेश दर में तेजी से वृद्धि होने की उम्मीद है। वर्तमान में, लिक्विड कूलिंग उद्योग अभी भी विकास के शुरुआती चरण में है, और यह प्रौद्योगिकी और उत्पादन क्षमता में अग्रणी लेआउट वाले निर्माताओं के बारे में आशावादी है।