Technologie kapalinového chlazení: Zvýšení účinnosti pro datová centra s vysokou hustotou

 

ⅠVýhody technologie kapalinového chlazení

 

Oproti tradiční technologii vzduchového chlazení nabízí kapalinové chlazení výhody jako napřnízká spotřeba energie, vysoký odvod tepla, nízká hlučnost a nízké TCO, v souladu s trendem vysoké spotřeby energie a vysoké hustoty v datových centrech:

 

• Efektivní odvod tepla:Chladicí kapacita kapaliny je 1,000 až 3,{3}}krát větší než kapacita vzduchu, díky čemuž je kapalinové chlazení vhodnější pro vysoce energetické a vysoce výkonné serverové aplikace.
• Úspora energie:Systémy kapalného chlazení mohou dosáhnout vyšších poměrů energetické účinnosti a snížit spotřebu energie datových center. Technologie chlazení kapalinou, zejména chlazení ponorem, může snížit PUE (účinnost využití energie) datového centra pod 1,2, čímž ušetří 30-50 % elektrické energie ve srovnání s tradičními metodami chlazení vzduchem.
• Zvýšená spolehlivost zařízení:Technologie kapalinového chlazení může snížit selhání zařízení způsobené vysokými teplotami, prodloužit životnost serverů a zabránit vibracím a hluku způsobenému ventilátory.
• Úspora místa:Kapalinové chlazení umožňuje kompaktnější uspořádání serveru, protože nevyžaduje velké prostory pro proudění vzduchu potřebné pro chlazení vzduchem, čímž šetří prostor datového centra.
• Zvýšená hustota výkonu:Kapalinové chlazení podporuje vyšší hustotu výkonu racku, čímž splňuje požadavky vysoce výkonných počítačových aplikací a aplikací AI. Řešení ponorného chlazení mohou zvýšit výkon jednoho stojanu na 100 kW nebo dokonce přes 200 kW.

 

Běžné technologie kapalinového chlazení, jako jsou studené desky a ponorné chlazení, výrazně převyšují tradiční chlazení vzduchem, pokud jde o odvod tepla, integraci a energetickou účinnost.

 

 

▲ Chlazení kapalinou

 

 

ⅡŠirší přijetí technologie kapalinového chlazení

 

S převratem umělé inteligence a transformací digitální ekonomiky se datová centra vyvíjejí směrem k vyšší spotřebě energie a hustotě, což vede k širšímu přijetí technologie kapalinového chlazení. Tradiční vzduchové chlazení může pokrýt potřeby chlazení datových center pouze s 2,7 kW na rack, což je nedostatečné pro datová centra se střední až vysokou hustotou. Kapalinové chlazení se svou vysokou měrnou tepelnou kapacitou a schopností přenosu tepla konvekcí dokáže uspokojit potřeby chlazení datových center s 2,{4}}kW na rack, čímž řeší problém ultra vysoké hustoty tepelného toku. Technologie kapalinového chlazení bude mít v budoucnu stále širší uplatnění v oblasti datových center.

 

Vysoké výpočetní nároky velkých modelů umělé inteligence pohánějí budování infrastruktury umělé inteligence.Jak průmysl AIGC vstupuje do období rychlého rozvoje, neustálé zlepšování výkonu velkých modelů umělé inteligence, podporované školením o bilionech parametrů, vede k podstatným výpočetním potřebám, které pravděpodobně povedou k nové vlně výstavby infrastruktury umělé inteligence. Podle OpenAI se výpočetní požadavky na modelování AI od roku 2012 zdvojnásobily každých 3,4 měsíce.

 

Vezměte si jako příklad model GPT-3. Podle dat lambdalabs má tento model 175 miliard parametrů s celkovým trénovacím výpočtem 3 640 PFlop/s-dnů (tj. dokončení výpočtu při 1 PFlop/s by trvalo 3 640 dní). Jediný tréninkový běh modelu vyžaduje asi 355 CPU let a stojí 4,6 milionu dolarů (za předpokladu, že jsou použity čipy Nvidia Tesla V100).

 

▲ Otevřete AI

 

ⅢRozvoj infrastruktury umělé inteligence pohání naléhavá potřeba vysokého výpočetního výkonu

 

Vysoký trénovací výpočetní výkon je třeba sladit s odpovídající infrastrukturou. Podle zprávy „2022-2023 China Artificial Intelligence Computing Power Assessment Report“ se očekává, že celosvětové výdaje na umělou inteligenci vzrostou v roce 2023 o 27,9 %, zatímco čínský inteligentní výpočetní výkon by měl dosáhnout 427 EFlop/s, meziročně -roční nárůst o 59 %.

 

Vzhledem k tomu, že odvětví umělé inteligence rychle roste, značná mezera ve výpočetním výkonu je hnacím motorem vysokorychlostního růstu dodávek serverů s umělou inteligencí. V roce 2023 byly globální dodávky obecných serverů s umělou inteligencí / špičkových serverů s umělou inteligencí 470,{4}} a 270,000 jednotek, což představuje meziroční nárůst o 36,6 % a 490,5 %. Očekává se, že v roce 2024 dosáhnou celosvětové dodávky obecných serverů AI a špičkových serverů AI 725,{16}} a 543,{18}} jednotek, což představuje meziroční nárůst o 54,2 % a 172,0 %.

 

▲ Rychlý růst dodávek AI serverů

 

PodleZpráva o hloubkovém průzkumu trhu čínských datových center chlazených kapalinou z roku 2023Očekává se, že čínský trh s datovými centry chlazenými kapalinou v roce 2024 dosáhne 23,63 miliard juanů, což představuje meziroční nárůst o 53 %. Na základě tržní poptávky a rozvoje průmyslového ekosystému se předpokládá, že trh poroste v příštích pěti letech složeným ročním tempem růstu 59 %. Očekává se, že do roku 2027, s komerčním zaváděním velkých modelů umělé inteligence a dozráváním ekosystému kapalinového chlazení, velikost trhu zaznamená významný růst, který potenciálně dosáhne 102 miliard juanů.