NVIDIA стимулира приемането на течно охлаждане до над 20% до 2025 г

 

Степента на навлизане на решенията за течно охлаждане се очаква да се увеличи значително, като скочи от около 10% през 2024 г. до над 20% до 2025 г. Според последното проучване на TrendForce, платформата Blackwell на NVIDIA се очаква да бъде доставена през четвъртото тримесечие, което ще повиши приемане на решения за течно охлаждане. Нарастващата глобална информираност за ESG, съчетана с CSPs, ускоряващи внедряването на AI сървъри, улеснява преминаването от въздушно охлаждане към течно охлаждане.

 

 

На световния пазар на AI сървъри NVIDIA остава доминиращият доставчик тази година. В сегмента на GPU AI сървърите NVIDIA държи водеща позиция с пазарен дял близо 90%, докато AMD изостава с около 8%. TrendForce отбелязва, че въпреки че доставките на Blackwell на NVIDIA в момента са малки поради продължаващото тестване на веригата за доставки, високата консумация на енергия на новата платформа - особено решението GB200, монтирано в стелаж - изисква подобрена ефективност на охлаждане, което вероятно увеличава приемането на течно охлаждане. Въпреки това, ниското съотношение на течно охлаждане на съществуващата сървърна екосистема представлява предизвикателство, тъй като ODM трябва да се ориентират в кривата на обучение, за да се справят ефективно с проблемите с течове и ефективност на охлаждане. TrendForce предвижда, че до 2025 г. над 80% от графичните процесори на платформата Blackwell ще бъдат от висок клас, което ще накара компаниите за захранване и охлаждане да се конкурират на пазара на течно охлаждане с изкуствен интелект, което ще доведе до нова динамика на индустрията.

 

 

I Google агресивно разширява решенията за течно охлаждане

 

През последните години големи облачни компании в САЩ като Google, AWS и Microsoft бързо изградиха AI сървъри, захранвани предимно от NVIDIA GPU и патентовани ASIC. TrendForce съобщава, че шкафът GB200 NVL72 на NVIDIA има топлинна проектна мощност (TDP) от приблизително 140 kW, което налага решение за течно охлаждане, предимно течност-въздух (L2A). Други архитектури, като сървърите HGX и MGX Blackwell, използват основно въздушно охлаждане поради по-ниската плътност.

 

За компаниите в облака, разработващи своите AI ASIC, TPU на Google възприе решения за въздушно и течно охлаждане, което го прави лидер в течното охлаждане сред американските предприятия. BOYD и Cooler Master са ключови доставчици на студени плочи. Китайската Alibaba е най-агресивната в разширяването на центрове за данни с течно охлаждане, докато други облачни компании продължават да предпочитат въздушно охлаждане за своите AI ASIC.

 

TrendForce посочва, че облачните компании ще определят ключови доставчици на компоненти за решението за течно охлаждане на шкафа GB200. Основните доставчици на студени плочи включват Qihong и Cooler Master, докато колекторите идват от Cooler Master и Shuanghong, а модулите за разпределение на охлаждащата течност (CDU) се доставят от Vertiv и Delta. Снабдяването с ключови устойчиви на течове компоненти, като бързи прекъсвачи (QD), остава доминирано от чуждестранни производители като CPC, Parker Hannifin, Danfoss и Staubli.

 

▲ Доставчици на ключови компоненти за AI сървър за решения за течно охлаждане

 

 

II Как да се справим с прегряването на AI чип? Разгледайте 3 метода за охлаждане на сървъра

 

Преди да се задълбочите в конкуренцията за охлаждане, важно е да разберете основните методи за охлаждане, които могат да бъдат категоризирани в три типа: въздушно охлаждане, течно охлаждане и охлаждане чрез потапяне.

 

1. Въздушно охлаждане: Все още много търсено

Въздушното охлаждане е най-широко използваният метод за охлаждане в центрове за данни и корпоративни сървърни стаи, подобно на осигуряването на хладен въздух на сървърите чрез вентилатори, радиатори и топлинни тръби. За постигане на оптимална охлаждаща производителност е необходима усъвършенствана технология за въздушно охлаждане, като парни камери (3D VC), комбинирани с топлинни тръби и множество вентилатори. Въпреки това, докато повишеният въздушен поток и скорост подобряват топлинната конвекция, прекомерният шум и вибрации могат да повлияят отрицателно на сървърната среда. Според Wu Junying, заместник генерален мениджър, въздушното охлаждане все още има значително търсене на пазара, тъй като чиповете H100 могат да бъдат адекватно охладени с помощта на въздух. Въпреки това, с доставката на чипове от серия GB, скоростта на приемане на течно охлаждане ще се ускори.

 

2. Течно охлаждане: Основният пазар, преследван от всички доставчици

Течното охлаждане, известно още като директно течно охлаждане (DLC), може да бъде допълнително разделено на течност към въздух и течност към течност.

Течност-въздух: Този метод използва тръби за водно охлаждане, за да отвежда топлината от чиповете, като нагрятата вода се изпраща към вентилатори в задната част на корпуса, за да разпръсне топлината. Охлаждането течност-въздух е отговор на физическите ограничения на въздушното охлаждане в съществуващите центрове за данни, тъй като изисква минимална модификация на инфраструктурата на сървърната стая – просто добавянето на задна врата на вентилатора може да подобри охлаждането. В момента около 60-70% от центровете за данни все още използват този метод на охлаждане. Въпреки това, докато течност-въздух е жизнеспособно решение, то не е оптимално; добавената стена с вентилатор може да повиши нивата на шум до 90-100 децибела (еквивалентно на оживена улица с около 80 децибела), което затруднява работата на персонала в помещението за продължителни периоди.

 

Течност към течност: Този метод включва затваряне на запечатани тръбопроводи, пълни с охлаждаща течност, около генериращите топлина компоненти на сървъра. Топлината се предава през термични медни листове към охлаждащата течност, което позволява цикъл на обмен на гореща и студена течност. За разлика от течност-въздух, този метод не изисква вентилаторни стени зад сървърните шкафове, което значително подобрява използването на пространството и намалява нивата на шум. GB200 NB072 на NVIDIA от висок клас използва охлаждане от течност към течност.

 

3. Охлаждане с потапяне: Светият граал на бъдещото охлаждане?

Охлаждането чрез потапяне включва потапяне на цели сървъри в непроводима течност, подобно на гореща вана, ефективно охлаждане не само на чипове, но и на процесори, памет и други електронни компоненти в сървърите. Въпреки това проблеми като опасенията за околната среда, свързани с течности за потапяне, дългосрочните ефекти върху електронните компоненти и текущата поддръжка представляват значителни предизвикателства. Центровете за данни, обмислящи решения за потапяне, трябва също да оценят структурната цялост на подовете на сградите и основната инфраструктура за електрически и водни системи. Внедряването на потапящо охлаждане изисква обширно препроектиране на съоръжението, което води до значителни разходи.