It-Tkessiħ Likwidu huwa s-Soluzzjoni tat-Tkessiħ Ultimate għal Servers AI?

 

I It-Tkessiħ tal-Ajru Tradizzjonali huwa mgħobbi żżejjed; Tfaċċa Teknoloġija tat-Tkessiħ Likwidu

 

It-tliet pilastri tal-IA huma ċipep, qawwa tal-kompjuters, u algoritmi. Iċ-ċipep u l-qawwa tal-kompjuters huma l-muturi tal-produttività, u biex jiksbu qawwa tal-kompjuters straordinarja, in-nies ifittxu kontinwament proċessuri aktar mgħaġġla u ħardwer aktar effiċjenti. Hekk kif il-qawwa tal-kompjuters tal-AI tiżdied u l-prestazzjoni tas-CPUs u l-GPUs titjieb, il-konsum tal-enerġija taċ-ċippa u l-ġenerazzjoni tas-sħana jiżdiedu kif xieraq. Pereżempju, iċ-ċipep tal-GPU tas-serje H200 ta 'NVIDIA għandhom TDP (Thermal Design Power) sa 700W.

 

It-tkessiħ tradizzjonali tal-arja għandu l-limiti tiegħu. Il-prinċipju tat-tkessiħ tal-arja huwa li tħalli l-arja tiċċirkola fuq il-wiċċ tal-bjar tas-sħana biex tinħela s-sħana. Bħalissa, l-aħjar apparat li jkessaħ l-arja fis-suq jistgħu jimmaniġġjaw sa 275W ta 'enerġija. It-tkessiħ tradizzjonali tal-arja ma jistax jibqa' jissodisfa r-rekwiżiti tat-tkessiħ tas-servers mainstream tal-AI.

 

Tfaċċat it-teknoloġija tat-tkessiħ likwidu. Il-prinċipju tat-tkessiħ likwidu huwa li jiċċirkola likwidu li jkessaħ fis-server, jassorbi s-sħana mill-komponenti li jiġġeneraw is-sħana permezz ta 'skambju termali. It-tkessiħ likwidu joffri effiċjenza ogħla tat-tkessiħ u jippermetti kontroll preċiż tal-likwidu li jkessaħ biex jadatta għal ambjenti tax-xogħol differenti, għalkemm jiġi bi spejjeż ogħla.

 

It-tkessiħ likwidu kiseb rikonoxximent uffiċjali. F'Ġunju 2023, it-tliet operaturi ewlenin tat-telekomunikazzjoni taċ-Ċina ħarġu b'mod konġunt il-"White Paper dwar it-Teknoloġija tat-Tkessiħ Likwidu għall-Operaturi tat-Telekomunikazzjoni (2023)" li jippromwovu b'mod ċar żewġ rotot tekniċi: tkessiħ likwidu tal-pjanċa kiesħa u tkessiħ likwidu ta 'immersjoni ta' fażi waħda. Huma ddeskrivew ukoll pjan ta' promozzjoni għal 2023-2025:

 

▲ Pjan ta' promozzjoni għal 2023-2025

 

 

II X'inhu tkessiħ likwidu?

 

It-tkessiħ likwidu huwa metodu ta 'tkessiħ li juża likwidu bħala likwidu li jkessaħ biex jittrasferixxi s-sħana ġġenerata mill-komponenti interni tat-tagħmir tal-IT f'ċentri tad-dejta għal barra, u jiżgura li l-partijiet li jiġġeneraw is-sħana tat-tagħmir tal-IT joperaw f'medda ta' temperatura sigura. Is-soluzzjonijiet ta 'tkessiħ likwidu mainstream huma prinċipalment maqsuma f'tipi ta' pjanċa kiesħa u immersjoni. It-tkessiħ tal-likwidu tal-immersjoni jista 'jinqasam aktar f'tkessiħ tal-immersjoni li jbiddel il-fażi u li ma jinbidilx il-fażi, skont jekk il-likwidu li jkessaħ jgħaddix minn bidla fil-fażi.

 

▲ Teknoloġija ta 'tkessiħ likwidu

 

It-tkessiħ tal-likwidu tal-pjanċa kiesħa jaħdem billi juża sink tas-sħana magħmul minn metalli bħar-ram jew aluminju, li għandhom konduttività termali tajba. Is-sħana ġġenerata mill-komponenti tiġi trasferita għall-likwidu li jkessaħ fi ħdan is-sink tas-sħana, li mbagħad iġorr is-sħana.

 

It-tkessiħ tal-likwidu tal-immersjoni huwa metodu ta 'tkessiħ tal-likwidu b'kuntatt dirett fejn tagħmir tal-IT, bħal servers (inklużi CPUs, memorja, I/O, eċċ.), huwa mgħaddas kompletament fil-likwidu li jkessaħ. It-tkessiħ iseħħ permezz taċ-ċirkolazzjoni tal-likwidu. It-teknoloġija tat-tkessiħ tal-immersjoni tal-bidla fil-fażi, li qed tiżviluppa malajr, taħdem billi tkessaħ il-komponenti li jiġġeneraw is-sħana, tikkawża li l-likwidu li jkessaħ jifvaporizza, u mbagħad tikkondensa l-fwar lura f'forma likwida għall-użu mill-ġdid. Dan il-metodu joffri effiċjenza ogħla tat-tkessiħ u ħoss aktar baxx.

 

 

III Għandhom Jinbidlu s-Soluzzjonijiet Kollha tat-Tkessiħ tas-Server b'Tkessiħ Likwidu?

 

Ovvjament le. Il-metodi tat-tkessiħ taċ-ċentru tad-dejta jinkludu kemm tkessiħ bl-arja sfurzata kif ukoll tkessiħ likwidu. Filwaqt li t-teknoloġija tat-tkessiħ tal-arja hija relattivament matura, it-tkessiħ likwidu huwa rekwiżit aktar ġdid immexxi mill-ħtiġijiet akbar ta 'tkessiħ taċ-ċentri tad-dejta f'dawn l-aħħar snin.

 

Bħalissa, iċ-ċentri tad-dejta għandhom primarjament tliet soluzzjonijiet ta’ tkessiħ:

1. Iddisinjar ta' ċentri tad-dejta ġodda li jiddependu biss fuq tkessiħ likwidu, li joħolqu ċentri tad-dejta iżgħar u aktar effiċjenti b'qawwa tal-kompjuters enormi.

2. Iddisinjar ta 'ċentri tad-dejta li primarjament jużaw it-tkessiħ tal-arja iżda jinkludu għażliet ta' tkessiħ likwidu biex jissimplifikaw it-tranżizzjonijiet futuri.

3. Operaturi taċ-ċentru tad-dejta li jintegraw tkessiħ likwidu f'faċilitajiet eżistenti mkessħa bl-arja, ħafna drabi jikkonvertu parzjalment sistemi ta 'tkessiħ tal-arja għal tkessiħ likwidu.

 

▲ Metodi ta 'tkessiħ Rakkomandati għal Tipi Differenti ta' Ċentri tad-Data

 

 

 

IV Liema Sfidi Jiffaċċja t-Tkessiħ Likwidu?

 

1. Kwistjonijiet tal-Ispejjeż

L-ispiża ta 'sistemi ta' tkessiħ likwidu tinkludi spejjeż materjali għoljin (coolant, sinkijiet tas-sħana, pajpijiet, eċċ.), Kif ukoll il-kumplessità tad-disinn u l-manifattura, spejjeż għoljin ta 'installazzjoni u manutenzjoni, u l-ħtieġa għal investimenti ogħla biex tinkiseb affidabilità għolja.

 

2. Kwistjonijiet ta' Affidabilità

 

Stabbiltà:L-istabbiltà kimika tal-likwidu li jkessaħ tista 'tkun insuffiċjenti, li twassal għal degradazzjoni, ossidazzjoni, jew il-produzzjoni ta' sustanzi ta 'ħsara waqt l-użu, li taffettwa l-effett tat-tkessiħ u l-istabbiltà tas-sistema.

 

Tnixxija:Fil-każ ta 'tnixxija ta' likwidi, imblukkar tal-pipeline, jew inċidenti oħra, sistemi ta 'tkessiħ likwidu indirett eżistenti jistgħu jonqsu milli jiskopru ħsarat fil-ħin, u jikkompromettu s-sigurtà tas-server.

 

Kompatibilità:Xi tagħmir taċ-ċentru tad-dejta jista 'ma jkunx adattat għal sistemi ta' tkessiħ likwidu, li jeħtieġ adattament u modifika addizzjonali.

 

 

V X'inhuma l-Industriji Upstream u Downstream fit-Tkessiħ Likwidu?

 

L-ekosistema tal-industrija tat-tkessiħ likwidu tinkludi fornituri ta 'komponenti upstream, fornituri ta' servers midstream imkessħa b'likwidu, u utenti downstream tal-enerġija tal-kompjuters, b'fokus fuq sistemi ta 'tkessiħ ta' likwidu ta 'pjanċa kiesħa u immersjoni.

 

▲ Prinċipju tas-Sistema tat-Tkessiħ Likwidu tal-Pjanċa kiesħa

 

▲ Prinċipju tas-Sistema ta 'Tkessiħ Likwidu ta' Immersjoni

 

 

1. Upstream

 

▲ Upstream tas-Sistema tat-Tkessiħ Likwidu tal-Pjanċa kiesħa
 

Cold Plate Liquid Cooling System hija magħmula prinċipalment minn CDU, sors kiesaħ, likwidu li jkessaħ, pajpijiet ta 'tkessiħ likwidu, u kabinett li jkessaħ likwidu. Is-sistema tat-tkessiħ tal-likwidu tal-immersjoni tikkonsisti prinċipalment minn CDU, sors kiesaħ, pipelines li jkessħu likwidu, kamra tal-immersjoni, tagħmir tal-IT u likwidu li jkessaħ.

 

Unità tad-Distribuzzjoni tat-Tkessiħ (CDU)

Is-CDU jintuża għall-iskambju tas-sħana bejn il-likwidu li jkessaħ b'temperatura għolja fuq in-naħa sekondarja u s-sors kiesaħ fuq in-naħa primarja, li jipprovdi distribuzzjoni tat-tkessiħ għal tagħmir tal-IT imkessaħ b'likwidu u jimmaniġġja t-temperatura, il-pressjoni u l-monitoraġġ tal-fluss. Għandu funzjonijiet bħal skambju tas-sħana, sewqan taċ-ċirkolazzjoni, purifikazzjoni tal-likwidu li jkessaħ, u ħażna ta 'likwidu. Is-CDU jikkonsisti prinċipalment minn skambjatur tas-sħana/kondensatur, pompa taċ-ċirkolazzjoni, filtru, tank tal-ħażna tal-likwidu, u aċċessorji (valvi, pajpijiet, konnetturi, sensuri, eċċ.).

 

Sors kiesaħ

Is-sors kiesaħ ta 'barra tas-sistema tat-tkessiħ tal-likwidu jista' jintgħażel abbażi tal-kundizzjonijiet minn coolers niexfa, torrijiet tat-tkessiħ magħluqa, jew chillers.

 

Pipelines tat-Tkessiħ Likwidu

Il-pipelines huma komponenti meħtieġa li jgħaqqdu l-pjanċa tal-kesħa tal-iskambju tas-sħana, l-unità tad-distribuzzjoni tat-tkessiħ, l-unità tal-iskambju tas-sħana u s-sors tal-kesħa ta 'barra. Ġeneralment, il-pipelines taċ-ċirkolazzjoni jistgħu jinqasmu f'tipi ta 'konnessjoni diretta (asynchronous) u loop connection (sinkronu) ibbażati fuq il-metodi ta' konnessjoni differenti tagħhom.

 

Il-likwidu li jkessaħ

Il-likwidu li jkessaħ komuni għal sistemi ta 'pjanċa kiesħa jinkludu ilma, ethylene glycol, propylene glycol, eċċ Dawn il-likwidu li jkessaħ għandhom kapaċità ta' sħana speċifika għolja u viskożità baxxa, li jippermettulhom jassorbu malajr is-sħana ġġenerata mit-tagħmir u jittrasferixxuha lill-iskambjatur tas-sħana għad-dissipazzjoni.

 

It-tkessiħ ta 'immersjoni komuni (iżolanti) jinkludu żejt minerali, komposti tal-fluworokarbon, eċċ. Fost dawn, it-tkessiħ tal-bidla fil-fażi jista' juża biss komposti tal-fluworokarbon li ma jaqbdux. Il-kompatibilità bejn il-mezz li jkessaħ u l-materjali ta 'diversi komponenti hija waħda mill-fatturi ewlenin li jaffettwaw il-prestazzjoni tas-sistema tat-tkessiħ tal-likwidu tal-bidla tal-fażi ta' immersjoni.

 

Bħalissa, hemm ftit tipi ta 'likwidi fluworinati disponibbli għat-tkessiħ tal-bidla fil-fażi ta' immersjoni, bil-fornitur ewlieni jkun 3M. It-tkessiħ tal-likwidu tal-immersjoni taċ-Ċina għadu fil-bidu tiegħu.

 

Awla Issiġillata

Il-kamra tintuża biex ikun fiha l-likwidu li jkessaħ il-bidla fil-fażi. Il-kamra għandha tkun issiġillata fil-pjanċa tal-kesħa, pajpijiet, konnetturi, u partijiet oħra biex tiġi żgurata s-sigurtà mingħajr tnixxija, u b'hekk tiġi żgurata l-integrità tat-trażmissjoni tal-enerġija u s-sinjal u s-sigurtà taċ-ċentru tad-dejta. Għalhekk, huma meħtieġa komponenti tas-siġillar tad-dwana, bħal gaskits tal-gomma, konnetturi tal-ħruġ tal-likwidu, konnetturi tal-enerġija, konnetturi tas-sinjali, eċċ.

 

Kabinett tat-Tkessiħ Likwidu

Il-kabinett tat-tkessiħ tal-likwidu jikkonsisti prinċipalment fi pjanċa tat-tkessiħ tal-likwidu, manifold, pipelines, konnetturi, konnetturi ta 'malajr, distributur likwidu u kompressur mhux obbligatorju.

 

Il-pjanċa tat-tkessiħ tal-likwidu taġixxi bħala unità ta 'trasferiment tas-sħana, ekwivalenti għall-evaporatur f'sistema ta' refriġerazzjoni, u hija teknoloġija ewlenija ddisinjata għas-sistema ta 'refriġerazzjoni. Ġeneralment tikkonsisti fi pjanċa tal-kopertura, xewk, pjanċa tal-bażi, u siġill.

Il-manifold huwa mezz li jgħaqqad l-unità tad-distribuzzjoni tat-tkessiħ mal-pjanċa kiesħa tas-server tat-tkessiħ tal-likwidu. Tipikament mibni fil-kabinett, iqassam indaqs il-fluss tal-likwidu li jkessaħ għal kull saff tal-pjanċa kiesħa u jiġbor il-likwidu li jkessaħ wara li jassorbi s-sħana, u jibgħatha permezz ta 'pajpijiet ta' konnessjoni mal-unità tad-distribuzzjoni tat-tkessiħ.

 

Il-konnettur ta 'malajr jinkludi korp prinċipali u terminal tat-tarf. Il-korp ewlieni huwa l-unità primarja għall-kisba tal-konnessjoni u l-funzjonijiet tas-siġillar tal-konnettur ta 'malajr likwidu, filwaqt li t-terminal tat-tarf iservi bħala l-port tal-installazzjoni għall-immuntar u l-iżgurar tal-konnettur ta' malajr likwidu.

 

Sistema ta' Kontroll

Is-sistema ta 'kontroll timmonitorja u tirregola t-tħaddim tas-sistema tat-tkessiħ, inklużi sensuri tat-temperatura u tal-pressjoni, li jkejlu d-dissipazzjoni tas-sħana u jaġġustaw il-veloċità tal-pompa jew ir-rata tal-fluss tal-likwidu li jkessaħ.

 

Apparat ta 'Filtrazzjoni u Purifikazzjoni

Il-filtri jintużaw biex ineħħu debris u partiċelli mill-likwidu li jkessaħ, u jiżguraw il-prestazzjoni tas-sistema u l-lonġevità. Metodi bħal sterilizzazzjoni UV jew trattament kimiku jistgħu jippurifikaw il-likwidu li jkessaħ.

 

2. Midstream

Il-midstream jikkonsisti primarjament f'sistemi ta 'tkessiħ likwidu, fejn komponenti ewlenin bħal radjaturi, pompi, pajpijiet, u coolants huma integrati f'sistema waħda. Dawn il-kumpaniji jeħtieġu ċertu livell ta 'kompetenza teknika u kapaċità ta' produzzjoni biex jiżguraw il-kwalità u l-prestazzjoni tal-prodott.

 

3. Downstream

Utenti downstream tal-qawwa tal-kompjuters jinkludu ċentri tad-dejta, superkompjuters, servers AI, tagħmir elettroniku, vetturi tal-enerġija ġodda, lejżers, invertituri, u tagħmir industrijali ieħor. It-teknoloġija tat-tkessiħ likwidu hija saħansitra użata fil-qasam aerospazjali. Minħabba l-karatteristiċi tat-tkessiħ ta 'effiċjenza għolja tiegħu, iċ-ċentri tad-dejta mkessħa b'likwidu u l-infrastruttura tagħhom huma prinċipalment applikati f'oqsma tal-kompjuters ta' prestazzjoni għolja. Bħalissa, l-industriji li jutilizzaw it-teknoloġija tat-tkessiħ likwidu jinkludu l-internet, il-finanzi, it-telekomunikazzjoni, l-enerġija, il-bijoloġija u l-kura tas-saħħa.

 

Fost dawn, l-internet huwa l-klijent ewlieni ta 'ċentri tad-dejta mkessħa b'likwidu, b'domanda sinifikanti ta' dejta, bażi wiesgħa ta 'utenti, u volumi kbar ta' negozju. Ir-rekwiżiti tal-qawwa tal-kompjuters għaċ-ċentri tad-dejta huma għoljin, b'densitajiet ta 'enerġija b'kabinett wieħed li jaqbżu l-10kW.

 

 

VI F'liema Stadju hija l-Industrijalizzazzjoni tat-Tkessiħ Likwidu?

 

Bħalissa, validazzjonijiet varji ta 'ċentri tad-dejta mkessħa b'likwidu tlestew l-aktar, u t-tliet snin li ġejjin se jaraw l-espansjoni tat-teknoloġija tat-tkessiħ tal-likwidu fuq skala kbira. Fuq il-faċċata teknika, it-tkessiħ tal-pjanċa tal-kesħa jibqa 's-soluzzjoni ta' tkessiħ likwidu mainstream fis-suq; fuq il-front tal-iżvilupp industrijali, il-mudell ta 'kunsinna full-stack, mill-infrastruttura għal tagħmir AI, sar kunsens fl-industrija; fuq il-faċċata tal-klijenti, is-setturi tal-internet u tat-telekomunikazzjonijiet, l-akbar żewġ klijenti tal-applikazzjoni tal-industrija taċ-ċentru tad-data, wrew rikonoxximent pożittiv tat-teknoloġija tat-tkessiħ likwidu.

 

Skont ir-rapport semi-annwali tal-2023 żvelat minn kumpaniji tal-industrija rilevanti, iċ-ċentri tad-dejta tagħhom imkessħa b'likwidu akkumulaw aktar minn 260MW ta 'kapaċità, li jinvolvu industriji multipli bħat-teknoloġija, l-enerġija, il-gvern, il-finanzi u l-internet.

 

 

VII Kemm hu kbir is-Suq għat-Tkessiħ Likwidu AI?

 

Skont dejta minn Caitong Securities, id-daqs tas-suq taċ-ċentri tad-dejta taċ-Ċina mkessħa bil-likwidu se jikber minn 6.999 biljun wan fl-2022 għal aktar minn 35.877 biljun wan fl-2025, bid-daqs tas-suq tat-tkessiħ likwidu taċ-ċentru tad-dejta tal-AI jiżdied minn 5.552 biljun wan fl-2022 għal 27.964 biljun wan fl-2025, li jirrappreżentaw rata ta 'tkabbir annwali kompost ta' 76.2%. Ibbażat fuq il-klassifikazzjoni tal-prodott, il-prodotti tat-tkessiħ likwidu tal-immersjoni, bl-effiċjenza ogħla tat-tkessiħ tagħhom u l-abbiltà li jnaqqsu b'mod effettiv il-PUE (Effettività tal-Użu tal-Enerġija) taċ-ċentri tad-dejta, huma mistennija li jaqbdu sehem akbar tas-suq, li jikber minn 18% fl-2019 (bil-kesħa. prodotti ta 'tkessiħ likwidu tal-pjanċa li jammontaw għal 82%) għal 41% fl-2025.

 

Peress li s-suq jitlob tkessiħ ogħla u effiċjenza enerġetika għall-infrastruttura taċ-ċentru tad-dejta, l-industrija tbassar li r-rata ta 'penetrazzjoni ta' prodotti ta 'tkessiħ likwidu se tilħaq 20% sal-2025, bis-sehem tas-suq jespandi kontinwament. Ir-rebbiegħa ta 'applikazzjonijiet fuq skala kbira għal servers AI mkessħa b'likwidu qed joqrob bil-kwiet!

 

 

VIII X'inhuma l-Kumpaniji Magħrufa ta' Tkessiħ Likwidu?

 

L-atturi ewlenin fis-suq barrani tat-tkessiħ tal-likwidu tal-pjanċa tal-kesħa jinkludu IBM, CoolIT Systems, Asetek u Motivair, filwaqt li l-atturi ewlenin fis-suq tat-tkessiħ tal-likwidu tal-immersjoni huma GRC, LiquidStack u Midas.