एआई सर्वर में कूलिंग तकनीक की बढ़ती मांग से कैसे निपटें
वर्तमान में, ताप अपव्यय मॉड्यूल मुख्य रूप से थर्मल पाइप युक्त सक्रिय और निष्क्रिय हाइब्रिड ताप अपव्यय तकनीक से बना है। हीट पाइप हीट डिसिपेशन मॉड्यूल को एयर डिफ्यूज़र, हीट सिंक और थर्मल पाइप जैसे घटकों के साथ डिज़ाइन और संयोजित किया गया है, जो आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए एक समान तापमान गर्मी अपव्यय ऑपरेटिंग वातावरण प्रदान कर सकता है, जिससे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण संचालन अधिक स्थिर हो जाता है। बहुक्रियाशील और हल्के टर्मिनल इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के चलन के साथ, थर्मल मॉड्यूल फैक्ट्री मुख्य रूप से वाष्प कक्ष और हीटपाइप पर आधारित थर्मल समाधान डिजाइन करने लगी है।
हीटसिंक मॉड्यूल को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: "एयर-कूल्ड हीटसिंक" और "लिक्विड कूल्ड हीटसिंक"। उनमें से, एयर-कूल्ड समाधान एक माध्यम के रूप में हवा का उपयोग होता है, मध्यवर्ती सामग्रियों जैसे हीट इंटरफेस सामग्री, वाष्प कक्ष (वीसी) या हीट पाइप के माध्यम से, और हीट सिंक या पंखे और हवा के बीच संवहन द्वारा नष्ट हो जाता है। "तरल को ठंडा करना मुख्य रूप से तरल के साथ संवहन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिससे चिप को ठंडा किया जाता है, हालांकि, जैसे-जैसे चिप की गर्मी उत्पादन और मात्रा बढ़ती है, चिप की थर्मल डिजाइन बिजली की खपत (टीडीपी) बढ़ जाती है, और एयर-कूल्ड का उपयोग होता है ताप अपव्यय धीरे-धीरे अपर्याप्त हो जाता है।
इंटरनेट ऑफ थिंग्स, एज कंप्यूटिंग और 5जी अनुप्रयोगों के विकास के साथ, डेटा एआई ने वैश्विक कंप्यूटिंग शक्ति को तेजी से विकास के दौर में पहुंचा दिया है। शोध फर्म ट्रेंडफोर्स के अनुसार, जीपीजीपीयू (सामान्य प्रयोजन जीपीयू) से लैस एआई सर्वर की शिपमेंट मात्रा 2022 में लगभग 1% थी। हालांकि, 2023 में, चैटजीपीटी अनुप्रयोगों द्वारा संचालित, यह उम्मीद है कि एआई सर्वर की शिपमेंट मात्रा बढ़ेगी 38.4% तक, और 2022 से 2026 तक एआई सर्वर शिपमेंट की समग्र चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर 29% तक पहुंच जाएगी।
अगली पीढ़ी के हीटसिंक मॉड्यूल के डिजाइन के लिए दो मुख्य दिशाएँ हैं। एक मौजूदा ताप अपव्यय मॉड्यूल को 3डी वाष्प कक्ष (3डीवीसी) के साथ अपग्रेड करना है, और दूसरा थर्मल दक्षता में सुधार के लिए तरल को संवहन माध्यम के रूप में उपयोग करते हुए एक तरल शीतलन प्रणाली शुरू करना है। इसलिए, 2023 में तरल शीतलन परीक्षण मामलों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि होगी, लेकिन 3डीवीसी केवल एक संक्रमणकालीन समाधान है। अनुमान है कि 2024 से 2025 तक हम समानांतर गैस शीतलन और तरल शीतलन के युग में प्रवेश करेंगे।
चैटजीपीटी के उदय के साथ, जेनरेटिव एआई ने सर्वर शिपमेंट को बढ़ावा दिया है, साथ ही हीटसिंक मॉड्यूल के विनिर्देशों को अपग्रेड करने की आवश्यकताओं के साथ उन्हें गर्मी अपव्यय और स्थिरता के लिए सर्वर की सख्त आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तरल शीतलन समाधान की ओर प्रेरित किया है। वर्तमान में, उद्योग उच्च-घनत्व हीटिंग सर्वर या भागों की गर्मी अपव्यय समस्या को हल करने के लिए तरल शीतलन में एकल-चरण विसर्जन शीतलन तकनीक का उपयोग करता है, लेकिन अभी भी 600W की ऊपरी सीमा है, क्योंकि ChatGPT या उच्च-क्रम सर्वर को एक की आवश्यकता होती है 700W से अधिक की ताप अपव्यय क्षमता से निपटने के लिए।
इस तथ्य के आधार पर कि शीतलन प्रणाली डेटा सेंटर में कुल ऊर्जा खपत का लगभग 33% हिस्सा है, कुल बिजली खपत को कम करने और बिजली उपयोग दक्षता को कम करने में शीतलन प्रणाली, सूचना उपकरण और नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग में सुधार शामिल है। पानी की ताप क्षमता हवा से चार गुना अधिक होती है। इसलिए, तरल शीतलन शीतलन प्रणाली शुरू करते समय, तरल शीतलन प्लेट के लिए केवल 1U स्थान की आवश्यकता होती है। NVIDIA परीक्षण के अनुसार, समान कंप्यूटिंग शक्ति प्राप्त करने के लिए, तरल शीतलन के लिए आवश्यक अलमारियों की संख्या को 66% तक कम किया जा सकता है, ऊर्जा की खपत को 28% तक कम किया जा सकता है, PUE को 1.6 से 1.15 तक कम किया जा सकता है, और कम्प्यूटेशनल दक्षता में सुधार किया जा सकता है। .
तेज़ कंप्यूटिंग से टीडीपी में निरंतर सुधार होता है, और एआई सर्वर में गर्मी अपव्यय के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं। पारंपरिक ताप पाइप शीतलन अपनी सीमा के करीब पहुंच रहा है, और तरल-ठंडा थर्मल समाधान पेश करना अपरिहार्य है।
