GPU सर्वर-थर्मोसाइफन गर्मी लंपटता प्रौद्योगिकी की गर्मी अपव्यय समस्या

विभिन्न उद्योगों में गहन शिक्षण, सिमुलेशन, बीआईएम डिजाइन और एईसी उद्योग अनुप्रयोगों के विकास के साथ, एआई प्रौद्योगिकी वर्चुअल जीपीयू प्रौद्योगिकी के आशीर्वाद के तहत, शक्तिशाली जीपीयू कंप्यूटिंग पावर विश्लेषण की आवश्यकता है। GPU सर्वर और GPU वर्कस्टेशन दोनों को छोटा, मॉड्यूलर और अत्यधिक एकीकृत किया जाता है। गर्मी प्रवाह घनत्व अक्सर पारंपरिक एयर कूल्ड जीपीयू सर्वर उपकरण की तुलना में 7-10 गुना तक पहुंच जाता है। मॉड्यूल की केंद्रीकृत स्थापना के कारण, बड़ी मात्रा में गर्मी के साथ बड़ी संख्या में NVIDIA GPU ग्राफिक्स कार्ड हैं, इसलिए गर्मी अपव्यय की समस्या बहुत प्रमुख है। अतीत में, आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली गर्मी लंपटता डिजाइन तकनीक अब नई प्रणालियों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है। पारंपरिक वाटर-कूल्ड GPU सर्वर या लिक्विड-कूल्ड GPU सर्वर को प्रशंसकों के समर्थन से अलग नहीं किया जा सकता है। आज हम थर्मोसिफॉन गर्मी अपव्यय तकनीक का विश्लेषण करेंगे।

वर्तमान में, बाजार पर थर्मोसिफॉन गर्मी अपव्यय तकनीक मुख्य रूप से शरीर के रूप में एक कॉलम या प्लेट रेडिएटर का उपयोग करती है, रेडिएटर के नीचे एक गर्मी माध्यम ट्यूब डाली जाती है, एक काम कर रहे तरल पदार्थ को खोल में इंजेक्शन दिया जाता है, और एक वैक्यूम वातावरण स्थापित होता है . यह एक सामान्य तापमान गुरुत्वाकर्षण ताप पाइप है। काम करने की प्रक्रिया इस प्रकार है: रेडिएटर के तल पर, हीटिंग सिस्टम हीट माध्यम पाइप के माध्यम से शेल में काम कर रहे तरल पदार्थ को गर्म करता है। काम कर रहे तापमान सीमा के भीतर, काम कर रहे तरल पदार्थ उबलता है, और भाप रेडिएटर के ऊपरी भाग तक बढ़ती है और गर्मी को छोड़ती है, और कंडेनसेट रेडिएटर की आंतरिक दीवार के साथ बहती है। हीटिंग सेक्शन में रिफ्लक्स को फिर से गर्म और वाष्पित किया जाता है, और हीटिंग और हीटिंग के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए काम कर रहे तरल पदार्थ के निरंतर चक्र चरण परिवर्तन के माध्यम से गर्मी को गर्मी स्रोत से हीट सिंक में स्थानांतरित किया जाता है।

1 GPU वर्कस्टेशन पर थर्मोसाइफन गर्मी लंपटता का अनुप्रयोग

सीपीयू कूलर की प्रत्येक पीढ़ी कैसे कदम दर कदम समकालीन सैद्धांतिक प्रदर्शन की सीमा तक चलती है। सबसे आदिम एल्यूमीनियम हीट सिंक से लेकर वर्तमान तक, यह एक अच्छा विकल्प है। आप सोच सकते हैं कि चूंकि कुछ छोटे पंखों का उपयोग करना इतना आसान है, क्या अधिक और बड़े पंखों का उपयोग करना बेहतर है? हालाँकि, परिणाम ऐसा नहीं है। पंख ऊष्मा स्रोत से जितने दूर होते हैं, पंखों का तापमान उतना ही कम होता है। जब तापमान आसपास की हवा के तापमान तक गिर जाता है, चाहे कितनी भी देर तक पंख बने हों, गर्मी हस्तांतरण में वृद्धि जारी नहीं रहेगी।

जब आधुनिक GPU कंप्यूटिंग बिजली की खपत 75 से 350 वाट या उससे भी अधिक की सीमा में प्रवेश करती है, तो थर्मल डिजाइन इंजीनियर नई गर्मी अपव्यय विधियों को विकसित करने के लिए बदल जाते हैं। ताप पाइप स्वयं रेडिएटर की गर्मी अपव्यय क्षमता को नहीं बढ़ाता है। इसका कार्य एक ही समय में गर्मी चालन और गर्मी संवहन का उपयोग करना है ताकि गर्मी हस्तांतरण दक्षता धातु की तुलना में बहुत अधिक हो।

1937 की शुरुआत में, थर्मोसिफॉन तकनीक दिखाई दी। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, गर्मी पाइप के अंदर तरल उबाल जाएगा, और भाप भाप कक्ष के माध्यम से संक्षेपण अंत तक पहुंच जाएगी, और फिर भाप तरल में वापस आ जाएगी और फिर ट्यूब कोर के माध्यम से गर्मी स्रोत पर वापस आ जाएगी। ट्यूब कोर आमतौर पर sintered धातु में होता है। हालांकि, अगर गर्मी पाइप बहुत अधिक गर्मी को अवशोषित करता है, तो [जीजी] उद्धरण की घटना; गर्मी पाइप सूखने [जीजी] उद्धरण; घटेगा। तरल न केवल भाप कक्ष में भाप बन जाता है, बल्कि ट्यूब कोर में भाप भी बन जाता है, जो इसे गर्मी स्रोत पर लौटने के लिए तरल में वापस बदलने से रोकता है, जिससे गर्मी पाइप के थर्मल प्रतिरोध में काफी वृद्धि होती है।

अब हमारा मुख्य आकर्षण आ रहा है-थर्मोसाइफन। थर्मोसाइफन गर्मी अपव्यय एक गर्मी पाइप की तरह नहीं है, जो तरल को वाष्पीकरण के अंत में वापस लाने के लिए एक ट्यूब कोर का उपयोग करता है, लेकिन केवल गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करता है, कुछ सरल डिजाइनों के साथ एक परिसंचरण बनाने के लिए, और पानी के पंप के रूप में तरल वाष्पीकरण प्रक्रिया का उपयोग करता है . यह एक नई तकनीक नहीं है, यह बड़ी गर्मी रिलीज के साथ औद्योगिक अनुप्रयोगों में बहुत आम है।

सामान्यतया, GPU के अंदर का रेफ्रिजरेंट उबल जाएगा, ऊपर की ओर संघनन की ओर प्रवाहित होगा, वापस तरल में बदल जाएगा और वाष्पित होने वाले पक्ष में वापस आ जाएगा। सिद्धांत में दो प्रमुख लाभ हैं:

1. गर्मी के पाइप को सूखने से बचाएं, और अल्ट्रा-हाई परफॉर्मेंस चिप्स को ओवरक्लॉक करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है

2. क्योंकि पानी के पंप की कोई आवश्यकता नहीं है, पारंपरिक एकीकृत जल शीतलन की तुलना में विश्वसनीयता बेहतर है

थर्मोसिफॉन गर्मी अपव्यय का सबसे महत्वपूर्ण बिंदु यह है कि इसकी मोटाई पारंपरिक 103 मिमी से घटाकर केवल 30 मिमी (एक तिहाई से भी कम) हो जाएगी, और आकार अपेक्षाकृत छोटा है और प्रदर्शन से समझौता नहीं करेगा। थर्मोसाइफन गर्मी लंपटता उपकरण के प्रसंस्करण की सुविधा के लिए, अधिकांश निर्माता वर्तमान में एल्यूमीनियम सामग्री का उपयोग करते हैं। कॉपर का भी उपयोग किया जाता है, और तापमान 5-10 डिग्री तक कम किया जा सकता है, केवल GPU सर्वर के लिए जो अधिक गर्मी उत्पन्न करते हैं।