AI Nggawe Era Anyar ing Industri Pendingin Cairan

1. Comparison Teknologi Cooling lan Prinsip

Cooling Cairan vs Air Cooling
	Cooling Air	Pendinginan Cairan
medium exchange panas	Air	Liquid
Komponen drive	Fan	Mbusak penggemar
Kapasitas disipasi panas	Kapasitas disipasi panas umum	Disipasi panas sing apik
Ngirit energi lan nyuda konsumsi	Nilai PUE kurang saka 2	Nilai PUE ing 1.2
Noise	Swara dhuwur	Mbusak penggemar, swara kurang
Biaya konstruksi	Kabinet mung bisa diatur kanthi kapadhetan sing sithik, lan lemari ngenggoni area gedhe ing ruangan komputer, mbutuhake AC presisi tradisional lan desain saluran panas lan adhem.	Bisa nggawa desain tata letak kabinèt kanthi kapadhetan dhuwur, nyuda area ruangan komputer sing dikuwasani, PUE kurang tegese sumber daya, distribusi lan infrastruktur serep sing luwih cilik.
Pilihan situs	Syarat dhuwur kanggo iklim lingkungan lan faktor daya	Ora diwatesi dening kabijakan kualitas udara, iklim lan energi, bisa digunakake ing saindenging jagad

1.1 Teknologi Pendingin Udara

Diagram Prinsip Sistem Pendingin Udara

Teknologi pendinginan udara yaiku teknologi pendinginan utama ing pusat data. Prinsip boros panas saka radiator sing digawe adhem hawa yaiku kanggo nindakake panas sing diasilake dening obyek sing ngasilake panas menyang sink panas kanthi kapasitas panas sing luwih gedhe lan area boros panas liwat sink panas logam sing ana ing kontak sing cedhak karo obyek sing ngasilake panas ( kanggo komputer, iku CPU, GPU lan Kripik semikonduktor liyane), lan banjur nggunakake efek pangalihan penggemar kanggo nggawe udhara liwat lumahing sink panas cepet, akselerasi konveksi panas antarane sink panas lan hawa, yaiku, dissipation panas konveksi dipeksa.

1.2 Teknologi Pendinginan Cairan

Perbandingan Telung Teknologi Pendinginan Cairan
	Tipe piring dingin	Tipe immersion	Jinis semprotan
biaya	Piring kadhemen mbutuhake akeh spesifikasi, sing paling akeh kudu disesuaikan kanthi kapisah, lan regane relatif dhuwur	Migunakake coolant luwih, kanthi biaya medium	Kanthi ngowahi server lan lemari lawas kanggo nambah piranti sing dibutuhake, biaya kasebut relatif murah
Keanggotaan	banget	Apil	Sedheng
Pemanfaatan ruang	High	Sedheng	paling
kompatibilitas	Ora kontak langsung karo modul motherboard lan chip, kompatibilitas materi kuwat	Kontak langsung, kompatibilitas materi sing kurang	Kontak langsung, kompatibilitas materi sing kurang
Kasedhiyan instalasi	Ora ngganti wangun asli saka server lan nahan motherboard server ana, kang gampang kanggo nginstal	Ngganti struktur asli motherboard server, kudu diinstal maneh	Ora ngganti wangun asli saka motherboard server, gampang kanggo nginstal
Daur ulang	Migunakake sirkulasi daur ulang sirkuit dual kanggo entuk panggunaan sekunder saka refrigeran lan nyuda biaya operasi	Sirkulasi liwat piranti pendingin ruangan kanggo nyuda biaya operasi	Gunakake pompa sirkulasi kanggo entuk panggunaan maneh sumber daya lan nyuda biaya operasi

Teknologi pendinginan Cairan kalebu piring kadhemen, kecemplung, lan jinis semprotan. Antarane wong-wong mau, teknologi cooling Cairan piring kadhemen duwe kaluwihan aplikasi kuwat ing maintainability, panggunaan papan, lan kompatibilitas; nanging ing syarat-syarat biaya, amarga piranti piring kadhemen selaras individu, biaya aplikasi teknologi punika relatif dhuwur. Teknologi pendinginan cairan semprotan nyuda biaya konstruksi infrastruktur pusat data kanthi ngganti server lan lemari lawas. Dibandhingake karo rong teknologi liyane, sanajan teknologi kecemplung nduweni daya pangopènan lan kompatibilitas sing luwih sithik, nanging nduweni kinerja sing luwih apik ing panggunaan ruang lan daur ulang, nyuda konsumsi energi pusat data.

Diagram Prinsip Sistem Pendingin Cairan Cold Plate

Pendinginan Cairan piring dingin yaiku teknologi pendinginan cairan non-kontak. Teknologi iki ora langsung nransfer panas saka piranti dadi panas menyang Cairan cooling terlampir ing pipa circulation liwat piring cooling Cairan (biasane rongga ditutup digawe saka logam panas-conducting kayata tembaga lan aluminium), lan njupuk adoh panas liwat cooling. cair. Sistem cooling Cairan piring kadhemen utamané dumadi saka menara cooling, CDU, pipelines cooling Cairan utami lan secondary sisih, cooling medium, lan kabinèt cooling Cairan; kabinèt cooling Cairan ngemot piring cooling Cairan, pipelines cooling Cairan ing peralatan, konektor adi, lan distributor Cairan.

Prinsip disipasi panas cairan pendingin cair dingin:
1. Cairan cooling plate diikat menyang chip;
2.Kalor saka peralatan chip ditransfer menyang piring cooling Cairan liwat konduksi panas, lan adi apa lumebu ing piring kadhemen ing drive saka pump circulation CDU, lan banjur absorbs panas ing Cairan cooling plate liwat exchange panas konveksi meningkat .

Diagram Prinsip Sistem Pendingin Cairan Immersion Fase Tunggal

Pendinginan immersion Cairan yaiku teknologi pendinginan cairan kontak. Teknologi iki nggunakake coolant minangka medium transfer panas, nyemplungake piranti ngasilake panas ing coolant, lan piranti ngasilake panas ana ing kontak langsung karo coolant lan nindakake pertukaran panas. Sisih njaba sistem cooling Cairan kecemplung kalebu menara cooling, jaringan pipa sisih utami, lan coolant sisih utami; sisih njero ruangan kalebu CDU, rongga kecemplung, peralatan IT, jaringan pipa sisih sekunder, lan coolant sisih sekunder. Sajrone nggunakake, peralatan IT wis rampung nyemplungaken ing coolant sisih secondary, supaya sisih secondary sirkulasi coolant kudu nggunakake Cairan non-konduktif, kayata lenga Mineral, lenga silikon, Cairan fluorinated, etc. Miturut apa ngganti coolant ing. phase sak proses exchange panas, bisa dipérang dadi siji-phase kecemplung Cairan cooling lan loro-phase kecemplung Cairan cooling.

Antarane wong-wong mau, coolant sisih sekunder saka teknologi cooling cair kecemplung fase siji minangka medium transfer panas mung ngalami owah-owahan suhu sajrone proses transfer panas, lan ora ana owah-owahan fase. Proses kasebut gumantung banget marang owah-owahan panas sing cukup saka materi kanggo nransfer panas.

Sistem Pendinginan Cairan Immersion Two-Phase

Ing cooling cairan kecemplung rong fase, coolant sekunder, sing dadi medium transfer panas, ngalami owah-owahan fase sajrone proses transfer panas, lan mindhah panas kanthi ngandelake owah-owahan panas laten saka zat kasebut. Path transfer panas Sejatine padha karo siji-phase immersion Cairan cooling. Bentenane utama yaiku coolant sekunder mung sirkulasi ing jero rongga kecemplung, lan ndhuwur rongga kecemplung yaiku area gas lan ing ngisor yaiku area Cairan: peralatan IT wis rampung dicemplungake ing coolant Cairan titik nggodhok sing kurang, lan coolant Cairan nyerep panas saka peralatan lan boils. Coolant gas suhu dhuwur sing diprodhuksi dening vaporization bakal mboko sithik ngumpulake ing ndhuwur growong kecemplung amarga Kapadhetan kurang, lan condense menyang coolant Cairan suhu kurang sawise exchange panas karo condenser diinstal ing ndhuwur, lan banjur mili bali menyang ngisor growong ing tumindak gravitasi kanggo entuk boros panas saka peralatan IT.

Diagram Prinsip Sistem Pendinginan Cairan Semprotan

Pendinginan Cairan Semprotan minangka wujud pendinginan Cairan sing nyemprotake persis ing piranti tingkat chip lan langsung nyemprotake coolant menyang piranti sing ngasilake panas utawa unsur-unsur penggerak panas sing disambungake kanthi gravitasi utawa tekanan sistem. Iku sistem cooling Cairan kontak langsung. Sistem cooling Cairan semprotan utamané dumadi saka menara cooling, CDU, pipelines cooling Cairan utami lan secondary, cooling medium lan semprotan kabinèt cooling Cairan; kabinèt cooling Cairan semprotan biasane kalebu sistem pipa, sistem distribusi Cairan, modul semprotan, sistem bali Cairan, etc.

Prinsip sistem cooling Cairan semprotan: coolant digawe adhem ing unit distribusi kadhemen dipompa menyang njero kabinet semprotan liwat pipa; sawise ngetik kabinèt, coolant langsung lumebu ing piranti distribusi Cairan cocog kanggo server liwat distributor Cairan, utawa coolant wis diangkut menyang tank welingan Cairan kanggo nyedhiyani jumlah tetep saka energi potensial gravitasi kanggo drive coolant kanggo semprotan liwat Cairan. piranti distribusi; coolant disemprot lan digawe adhem liwat piranti ngasilake panas ing peralatan IT utawa materi sing disambungake panas; coolant digawe panas bakal diklumpukake liwat tank bali lan pompa menyang unit distribusi kadhemen kanggo siklus kulkasan sabanjuré.

1.3 Evolusi saka Metode Cooling ing daya rak

Diagram Evolusi Metode Pendinginan

Kekuwatan kabinet siji ngluwihi ambang pendinginan udara, lan pendinginan cair minangka tren umum. Miturut kertas putih teknologi Vertiv, cooling online umume cocok kanggo Kapadhetan daya ngisor 20kW / kabinet, lan cooling Cairan wis kaluwihan ketok ndhuwur 20kW. Tanpa nimbang faktor kayata modul daya lan modul jaringan, yen 6 server latihan AI bisa diselehake ing rak siji, kira-kira daya rak siji bisa tekan 37.8kW (2 CPU kanthi konsumsi daya 700w lan 8 GPU kanthi a konsumsi daya 5600w); considering boros panas modul liyane ing kabinèt, daya nyata saka kabinèt siji bakal luwih. Kanggo latihan AI lan lemari server inferensi, kekuwatan kabinet siji wis ngluwihi kisaran kapadhetan daya sing bisa ditutupi dening pendinginan hawa, lan pendinginan cair wis dadi tren umum.

2. Diagram Evolusi Metode Pendinginan

2.1 Lonjakan Daya Chip: Pergeseran menyang Era Pendinginan Cairan

Dibandhingake karo cooling online, cooling Cairan luwih kaluwihan ing boros panas, konsumsi energi, gangguan, lan biaya pangopènan. Kapasitas panas banyu yaiku 4000 kali hawa, lan konduktivitas termal 25 kali hawa. Ing tingkat aliran sing padha, bisa luwih efektif nyuda suhu chip. Ing wektu sing padha, teknologi pendinginan cair bisa nutupi permukaan chip kanthi rata lan nambah stabilitas sistem. Sistem cooling Cairan mung mbutuhake kacepetan penggemar sing sithik kanggo njaga boros panas, saengga swara bisa suda luwih saka 60% dibandhingake karo pendinginan udara sajrone operasi. Kajaba iku, kekurangan bagean sing gampang rusak ndadekake sistem pendinginan cair duwe umur layanan sing luwih dawa.

Pendinginan Cairan bakal ngganti pendinginan udara minangka pilihan sing paling apik. Daya saka kabinèt siji kanggo cooling online punika 0-30kw, lan daya saka kabinèt siji kanggo cooling Cairan punika 30-200kw, kang piring kadhemen 30-80kw lan kecemplung 80-200kw. Ing konferensi GTC 2024, NVIDIA ngeculake kabinet NVL72 kanthi daya 120kw. Kanthi gaya munggah terus saka kabinèt siji, cooling online wis mboko sithik gagal kanggo ketemu syarat boros panas, lan cooling Cairan bakal dadi gaya utama.

2.2 Kekuwatan Nyopir Telu: Munculake Server AI Ndadekake Solusi Pendinginan Cairan Luwih Hemat Biaya

Panjaluk daya komputasi AI nyebabake total kiriman pasar server. Wiwit taun 2019, kiriman server negara saya tetep tren munggah, lan samesthine bakal tekan 4.55 yuta unit ing taun 2024, mundhak taun-taun 1.3%. Sanajan kiriman global bakal mudhun ing taun 2023 amarga penetrasi server AI sing larang regane lan penundaan nganyari server umum, wutah pasar server AI sing cepet dijangkepi bakal nyebabake kiriman pasar total, sing samesthine bakal tekan 13.654 yuta unit ing ing 2024 diganti dadi +19.8%.

Proporsi kiriman server AI saya tambah saben taun, lan prospek pasar kanggo server sing adhem cair njanjeni. Ing 2023, pengiriman server AI global udakara 10.4%, lan pangsa domestik 7.9%, njaga pertumbuhan sing tetep wiwit 2020. Dikira pangsa server AI global bakal mundhak dadi 15% ing 2026. Miturut IDC, my Pengiriman server sing adhem cair ing negara kasebut ing 2023 bakal dadi 161,000 unit, kanthi 45% saka AI. kiriman pasar server. Kanthi popularisasi lan panyebaran pusat data sing adhem cair lan dhukungan saka kabijakan nasional, pengiriman server samesthine bakal terus berkembang.

3. Lanskap Pasar Pendingin Cairan lan Rantai Industri

3.1 Wutah Rapid ing Industri Panyimpenan Energi Ndorong Peningkatan Panjaluk Sistem Kontrol Termal

Pangembangan cepet pasar panyimpenan skala gedhe global minangka sumber utama panjaluk kontrol suhu, utamane kontrol suhu pendinginan cair. Ing babagan panyimpenan skala gedhe ing pasar domestik, adhedhasar pangarepan kapasitas terpasang pembangkit listrik energi anyar taunan, uga tuwuhing tingkat konfigurasi panyimpenan energi rata-rata lan wektu konfigurasi proyek anyar, kita ngira yen saka 2023 nganti 2025. Ing taun 31, kapasitas panyimpenan energi pra-meter domestik anyar bakal tekan 52, 83, lan XNUMX GW.

Ing babagan panyimpenan pasar global, kanthi nimbang status konstruksi panyimpenan energi lan kabutuhan konstruksi pasar utama kayata China, Amerika Serikat, Uni Eropa, Australia, lan Jepang, kita ngira wiwit taun 2023 nganti 2025, sing dipasang anyar global. kapasitas panyimpenan energi pra-meter bakal tekan 90GW, 143GW, lan 212GW, mungguh.

Ing babagan panyimpenan pasar global, kanthi nimbang status konstruksi panyimpenan energi lan kabutuhan konstruksi pasar utama kayata China, Amerika Serikat, Uni Eropa, Australia, lan Jepang, kita ngira wiwit taun 2023 nganti 2025, sing dipasang anyar global. kapasitas panyimpenan energi pra-meter bakal tekan 90GW, 143GW, lan 212GW, mungguh.