I. Течното охлаждане се измести от „Опционално“ на „Основно“

 

1. Ръст в търсенето на изчислителна мощност и оптични модули

В бързо развиващия се пейзаж на изкуствения интелект (AI) търсенето на изчислителна мощност достигна безпрецедентни висоти. Появата на големи модели, като тези, използвани в ChatGPT на OpenAI, създаде значителна празнина в необходимата изчислителна мощност. OpenAI съобщава, че темпът на нарастване на изчислителната мощност на модела изпреварва напредъка в хардуера с изкуствен интелект с удивително десетократно. Тъй като големите модели се разширяват до трилиони параметри, необходимостта от подобрена производителност от AI тренировъчни чипове стана критична, което стимулира очакванията за по-бързо предаване на данни.

 

Този експоненциален растеж в изчислителния мащаб направи взаимосвързаността в центровете за данни централен проблем. С напредването на обучението за AI ограниченията на изчисленията с една карта/сървър стават очевидни. Взаимосвързаността чип-чип се очертава като приоритет, което налага ефективни и високоскоростни оптични модули за улесняване на бърз обмен на данни. Следователно внедряването на високоскоростни оптични модули е от съществено значение за подобряване на ефективността на взаимосвързаността, особено когато центровете за данни надграждат своите архитектури за изчислителна мощност.

 

▲ Оптични модули, улесняващи високоскоростно предаване на данни в центрове за данни

2. Повратната точка за течното охлаждане

Течното охлаждане е готово да се превърне в следващия критичен елемент в инфраструктурата на AI, успоредно с еволюцията на оптичните модули. Тъй като електронните продукти продължават да напредват, необходимостта от ефективни системи за охлаждане става неоспорима. Точно както траекторията на оптичните модули премина от лукс към необходимост, технологията за течно охлаждане следва примера.

 

В исторически план решенията за охлаждане се развиха от пасивни методи като естествено въздушно охлаждане и радиатори до по-напреднали технологии, включително климатизация и накрая течно охлаждане. Този преход отразява по-широка тенденция в сектора на електрониката, където термичното управление е от първостепенно значение за осигуряване на оптимална производителност и дълголетие на компонентите.

 

3. Защо течното охлаждане вече е от съществено значение

Чипс

Въздействието на температурата на околната среда върху полупроводниковите чипове е критично. Повишените температури могат значително да влошат работата и живота на електронните компоненти. Средите с висока температура водят до топлинно разширение в материали като кондензатори и резистори, което може да причини механични повреди и да възпрепятства нормалната работа. Според доклади от ANJIE, традиционното въздушно охлаждане може да управлява разсейването на топлина само до 800 W, праг, който е надминат от няколко продукта на NVIDIA.

 

Центрове за данни

Центровете за данни с въздушно охлаждане обикновено поддържат плътност от 8-10 kW на шкаф. Въпреки това, тъй като се предвижда изчислителната мощност на AI клъстера да достигне 20-50 kW на шкаф до 2025 г., ограниченията на въздушното охлаждане стават очевидни. Нарастващата плътност на мощността изисква по-ефективни методи за охлаждане, позиционирайки течното охлаждане като най-добрата алтернатива.

 

▲ Център за данни с висока плътност на AI, използващ технологии за течно охлаждане

 

 

II. Политики за течно охлаждане Инжектирайте "стимулант" на пазара

 

PUE (Ефективност на използването на енергия) служи като ключов показател за оценка на енергийната ефективност на центровете за данни. По-нисък PUE показва по-екологичен и по-ефективен център за данни, тъй като отразява съотношението на общата енергия, консумирана от дадено съоръжение, към тази, консумирана единствено от ИТ натоварвания. В типичните центрове за данни ИТ оборудването представлява приблизително 50% от потреблението на енергия, докато охладителните системи допринасят за около 35%.

 

Технологиите за течно охлаждане са склонни да показват значително по-ниски стойности на PUE в сравнение с традиционното въздушно охлаждане. Например, докато традиционното въздушно охлаждане поддържа PUE от около 1,3, методите за течно охлаждане могат да го намалят до между 1,05 и 1,2, в зависимост от конкретната използвана технология.

 

▲ PUE сравнение между технологиите за въздушно охлаждане и течно охлаждане

 

 

ІІІ. Стратегическият растеж на Vertiv чрез течно охлаждане

 

Vertiv направи значителни крачки в подобряването на своите възможности за течно охлаждане с придобиването на CoolTera. Тази базирана в Обединеното кралство компания е специализирана в инфраструктура за течно охлаждане и си сътрудничи с Vertiv от няколко години по множество проекти за центрове за данни и суперкомпютри. Очаква се това придобиване да укрепи позицията на Vertiv на пазара за управление на топлината, позволявайки му да предлага по-стабилни решения, съобразени с развиващите се нужди на центровете за данни.

 

 

IV. Основната верига на стойността на течното охлаждане

1. Разбиране на течното охлаждане

Течното охлаждане се отнася до методи, използвани за поддържане на оптимални работни температури за компютърни системи. Като използва високия специфичен топлинен капацитет на течностите, тази технология ефективно пренася топлината, генерирана от вътрешните компоненти, към външната среда. Системите за течно охлаждане могат да бъдат категоризирани в техники за директно и индиректно охлаждане. Непрякото охлаждане, като например системи със студена плоча, гарантира, че охлаждащата течност не контактува директно с нагретите компоненти, докато методите за директно охлаждане включват охлаждане чрез потапяне, при което охлаждащата среда взаимодейства директно с нагретите компоненти.

 

2. Екосистема на промишлеността за течно охлаждане: системи за студена плоча

Индустрията за течно охлаждане се състои от различни компоненти и системи, включително:

• Модули RCM (подаване и връщане на хладилен агент):Тези модули управляват разпределението и събирането на хладилен агент в шкафовете за течно охлаждане.
• Модули за разпределение на охлаждане (CDU):CDU улесняват отделянето на хладилни агенти, влизащи в компонентите на студената плоча, от охлаждащата вода от страната на източника на студ.
• LCM (модули за циркулация на течности):Тези модули управляват транспортирането и връщането на хладилни агенти в цялата охладителна система.

 

Използваните хладилни агенти могат да варират, с опции, включващи дейонизирана вода и разтвори на основата на гликол, като и двете допринасят за ефективен пренос на топлина.

 

▲ Преглед на екосистемата за течно охлаждане в центровете за данни

 

 

V. Идентифициране на компании бенефициенти във веригата за доставки на течно охлаждане

1. Компании бенефициенти: Вътрешни компоненти на сървъра

Веригата за доставка на течно охлаждане може да бъде разделена на три основни категории: вътрешни сървърни компоненти, конструкция за течно охлаждане и доставчици на инфраструктура за течно охлаждане. Вътрешните компоненти включват системи за студена плоча и бързи връзки, които са жизненоважни за подобряване на производителността на мощните AI чипове. Компании като Huawei и NVIDIA са ключови играчи в този сектор.

 

2. Конструкция с течно охлаждане

Конструкцията на течно охлаждане обхваща доставчици на решения за пълна верига и производители на сървъри. Доставчиците на пълна верига, като Vertiv, доставят цялостни решения, но може да не доставят директно сървъри, което налага сътрудничество с производители на чипове.

 

3. IDC Строителство

Производителите на IDC са отговорни за изграждането на центрове за данни и разработването на решения за течно охлаждане, съобразени с нуждите на клиента. Тези производители все повече ще интегрират технологии за течно охлаждане в своите проекти, за да оптимизират производителността.

 

4. Доставчици на инфраструктура

Доставчиците на инфраструктура предлагат специфични компоненти за течно охлаждане като CDU и LCM. Тъй като търсенето на тези технологии нараства, се очаква както обемът, така и цените на тези продукти да се увеличат, отразявайки нарастващото значение на течното охлаждане в дизайна на центрове за данни.

 

 

Заключение

 

Преминаването от въздушно охлаждане към течно охлаждане в AI инфраструктурите не е просто тенденция, а съществена еволюция, движена от нарастващите изчислителни изисквания. С разпространението на големи модели и необходимостта от ефективно управление на топлината, технологиите за течно охлаждане са настроени да играят ключова роля в бъдещето на центровете за данни. Тъй като компании като Vertiv подобряват своите възможности чрез стратегически придобивания и партньорства, пазарът на течно охлаждане е готов за значителен растеж. Този преход в крайна сметка ще допринесе за по-ефективни, устойчиви и високопроизводителни компютърни среди.