एआई युग में, क्या तरल शीतलन ही गर्मी को खत्म करने का एकमात्र तरीका है
पूर्वानुमानों के अनुसार, भविष्य में कंप्यूटिंग शक्ति की मांग तेजी से बढ़ेगी, और वैश्विक बुद्धिमान कंप्यूटिंग शक्ति 2030 तक 1{5}}5ZFLOPS तक पहुंचने की उम्मीद है, जो 2020 की तुलना में 500 गुना की वृद्धि है। आईडीसी डेटा के अनुसार, चीन की बुद्धिमान कंप्यूटिंग शक्ति का पैमाना 2022 में 268.0EFLOPS (प्रति सेकंड 1018 फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन) तक पहुंच गया, और उम्मीद है कि बुद्धिमान कंप्यूटिंग शक्ति का पैमाना 2026 तक ZFLOPS स्तर में प्रवेश करेगा, जो 1271.4EFLOPS तक पहुंच जाएगा।
कंप्यूटिंग शक्ति में निरंतर सुधार के साथ, इसका समर्थन करने के लिए चिप के प्रदर्शन में काफी सुधार करना आवश्यक है, जो एक और बड़ी चुनौती लाता है, अर्थात् चिप्स की थर्मल डिजाइन बिजली खपत (टीडीपी)। वर्तमान में, सीपीयू की बिजली खपत 350-500W तक पहुंच गई है, जबकि हाई-एंड जीपीयू और स्विच ASIC चिप्स की शक्ति 700W से अधिक तक पहुंच गई है। जब भविष्य में चिप की शक्ति 700W से अधिक हो जाएगी, तो चिप का ताप अपव्यय डिज़ाइन एक गंभीर समस्या बन जाएगा।
वर्तमान में, चिप को ठंडा करने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली विधि वायु शीतलन है, जिसका अर्थ है कि अच्छी तापीय चालकता वाला एक हीट सिंक उच्च ताप उत्पादन वाली चिप से जुड़ा होता है, और हीट सिंक के ऊपर एक छोटा पंखा लगा होता है। पंखे के तेज़ गति से घूमने से उत्पन्न वायु प्रवाह हीट सिंक पर गर्मी को दूर ले जाता है। चिप शक्ति में निरंतर सुधार के साथ, 300W से अधिक होने के बाद, गर्मी अपव्यय के लिए पारंपरिक हीट सिंक का उपयोग करने का प्रभाव अब स्पष्ट नहीं है। एआई युग में लिक्विड कूलिंग कूलिंग तकनीक को एक आदर्श कूलिंग समाधान माना जाता है।
तरल शीतलन तकनीक को उसके विभिन्न शीतलन तरीकों के आधार पर तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: कोल्ड प्लेट तरल शीतलन, विसर्जन तरल शीतलन, और स्प्रे तरल शीतलन। कोल्ड प्लेट लिक्विड कूलिंग एक अप्रत्यक्ष संपर्क प्रकार का लिक्विड कूलिंग है जो हीट सोर्स पर कोल्ड प्लेट को ठीक करता है, और उपकरण से गर्मी को दूर स्थानांतरित करने के लिए कोल्ड प्लेट के अंदर तरल प्रवाहित होता है, जिससे गर्मी अपव्यय होता है। स्प्रे लिक्विड कूलिंग एक ऐसी तकनीक है जो अपेक्षाकृत कम गर्मी अपव्यय दक्षता के साथ आईटी उपकरण की सतह पर शीतलक का छिड़काव करके गर्मी को नष्ट करती है।
लिक्विड कूल्ड डेटा सेंटरों में बड़े पैमाने पर तैनाती के लिए इमर्शन लिक्विड कूलिंग को सबसे मुख्यधारा और सक्षम लिक्विड कूलिंग तकनीक माना जाता है। इसके निम्नलिखित फायदे हैं: सबसे पहले, इसमें उच्च थर्मल दक्षता है, क्योंकि विसर्जन तरल शीतलन सीधे आईटी उपकरण को शीतलक में डुबो देता है, जिससे गर्मी स्रोतों के साथ व्यापक संपर्क की अनुमति मिलती है, जिससे शीतलन दक्षता में काफी सुधार होता है; दूसरे, शोर में कमी का प्रभाव अच्छा है, क्योंकि आईटी उपकरण पूरी तरह से शीतलक में डूबे हुए हैं, जो आईटी उपकरण द्वारा उत्सर्जित शोर को कम कर सकता है; तीसरा है ऊर्जा संरक्षण और पर्यावरण संरक्षण। विसर्जन तरल शीतलन के लिए बड़ी संख्या में पंखों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है, जो बिजली की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम कर सकता है। प्रासंगिक डेटा अनुमानों के अनुसार, एयर कूलिंग की तुलना में, लिक्विड कूलिंग से पूरे सर्वर ऑपरेशन के लिए आवश्यक 20% -30% बिजली की बचत हो सकती है।
विसर्जन तरल शीतलन तकनीक अनिवार्य रूप से भविष्य में एआई युग में मुख्यधारा की शीतलन तकनीक बन जाएगी। हालाँकि, वर्तमान तरल शीतलन तकनीक और उत्पाद अभी भी अपेक्षाकृत प्रारंभिक अनुप्रयोग चरण में हैं, लेकिन एआई, डेटा केंद्रों और अन्य अनुप्रयोगों के विकास के साथ, तरल शीतलन प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग और लोकप्रियकरण में तेजी आएगी। इमर्शन लिक्विड कूलिंग तकनीक के और विकास के साथ, यह भविष्य में डेटा सेंटर कूलिंग के लिए 'एकमात्र' विकल्प बन सकता है।
