Технологія рідинного охолодження: підвищення ефективності центрів обробки даних з високою щільністю

 

ⅠПереваги технології рідинного охолодження

 

У порівнянні з традиційною технологією повітряного охолодження рідинне охолодження пропонує такі переваги, якнизьке енергоспоживання, високе тепловиділення, низький рівень шуму та низький TCO, що відповідає тенденції високого споживання енергії та високої щільності в центрах обробки даних:

 

• Ефективне розсіювання тепла:Охолоджувальна здатність рідини в 1,000 до 3,000 разів більша, ніж повітря, що робить рідинне охолодження більш придатним для серверних програм високої енергії та потужності.
• Енергозбереження:Системи рідинного охолодження можуть досягти вищих коефіцієнтів енергоефективності, зменшуючи енергоспоживання центрів обробки даних. Технологія рідинного охолодження, особливо охолодження зануренням, може знизити PUE (Ефективність енергоспоживання) центру обробки даних нижче 1,2, заощаджуючи 30-50% електроенергії порівняно з традиційними методами повітряного охолодження.
• Підвищена надійність обладнання:Технологія рідинного охолодження може зменшити несправності обладнання, викликані високими температурами, подовжити термін служби серверів і уникнути вібрації та шуму, спричиненого вентиляторами.
• Економія місця:Рідинне охолодження забезпечує більш компактну компоновку сервера, оскільки не потребує великих просторів повітряного потоку, необхідних для повітряного охолодження, таким чином економлячи площу центру обробки даних.
• Збільшена щільність потужності:Рідинне охолодження підтримує вищу щільність живлення стійки, задовольняючи вимоги високопродуктивних обчислень і додатків ШІ. Рішення для занурювального охолодження можуть збільшити потужність однієї стійки до 100 кВт або навіть понад 200 кВт.

 

Основні технології рідинного охолодження, такі як охолодження холодною пластиною та охолодження зануренням, значно перевершують традиційне повітряне охолодження з точки зору розсіювання тепла, інтеграції та енергоефективності.

 

 

▲ Рідинне охолодження

 

 

ⅡБільш широке застосування технології рідинного охолодження

 

У міру революції штучного інтелекту та трансформації цифрової економіки центри обробки даних розвиваються в бік більшого енергоспоживання та щільності, що призводить до ширшого впровадження технології рідинного охолодження. Традиційне повітряне охолодження може задовольнити потреби в охолодженні центрів обробки даних лише з потужністю 2,7 кВт на стійку, що недостатньо для центрів обробки даних із середньою та високою щільністю. Рідинне охолодження з його високою питомою теплоємністю та можливістю конвективної теплопередачі може задовольнити потреби в охолодженні центрів обробки даних із потужністю 2.7-30кВт на стійку, вирішуючи проблему надвисокої щільності теплового потоку. У майбутньому технологія рідинного охолодження знаходитиме все більш широке застосування в області центрів обробки даних.

 

Високі обчислювальні вимоги великих моделей штучного інтелекту спонукають до побудови інфраструктури штучного інтелекту.Оскільки індустрія AIGC вступає в період швидкого розвитку, безперервне вдосконалення продуктивності великих моделей штучного інтелекту, яке підтримується навчанням трильйонів параметрів, призводить до значних обчислювальних потреб, що, ймовірно, спричинить нову хвилю побудови інфраструктури штучного інтелекту. За даними OpenAI, з 2012 року потреби в обчисленнях для навчання моделям штучного інтелекту подвоюються кожні 3,4 місяця.

 

Візьмемо як приклад модель GPT-3. Згідно з даними lambdalabs, ця модель має 175 мільярдів параметрів із загальним обчисленням навчання 3640 пфлоп/с-днів (тобто для завершення обчислення при 1 пфлоп/с знадобиться 3640 днів). Один тренувальний запуск моделі вимагає приблизно 355 процесорних років і коштує 4,6 мільйона доларів (за умови використання чіпів Nvidia Tesla V100).

 

▲ Відкрийте AI

 

ⅢНагальна потреба у високій обчислювальній потужності стимулює розвиток інфраструктури ШІ

 

Висока навчальна обчислювальна потужність повинна поєднуватися з відповідною інфраструктурою. Відповідно до «2022-2023 Звіту про оцінку розвитку обчислювальної потужності штучного інтелекту в Китаї», очікується, що глобальні витрати на штучний інтелект зростуть на 27,9% у 2023 році, а інтелектуальна обчислювальна потужність у Китаї досягне 427 EFlop/s за рік. -річний приріст на 59%.

 

Оскільки галузь штучного інтелекту швидко розвивається, значний дефіцит обчислювальної потужності сприяє швидкому зростанню поставок серверів штучного інтелекту. У 2023 році глобальні поставки звичайних серверів штучного інтелекту/висококласних серверів штучного інтелекту становили 470,000 і 270,000 одиниць відповідно, що представляє річне зростання на 36,6 % і 490,5 %. Очікується, що у 2024 році глобальні поставки загальних серверів зі штучним інтелектом і високоякісних серверів зі штучним інтелектом сягнуть 725,000 і 543,000 одиниць відповідно, що представляє річне зростання на 54,2% та 172,0%.

 

▲ Швидке зростання поставок серверів AI

 

Відповідно доЗвіт про поглиблене дослідження ринку китайських ЦОД з рідинним охолодженням за 2023 рікОчікується, що ринок ЦОД з рідинним охолодженням у Китаї досягне 23,63 млрд юанів у 2024 році, що на 53% більше, ніж у минулому році. Виходячи з ринкового попиту та розвитку галузевої екосистеми, прогнозується, що загальний річний темп зростання ринку складе 59% протягом наступних п’яти років. Очікується, що до 2027 року з комерційним розгортанням великих моделей штучного інтелекту та дозріванням екосистеми рідинного охолодження обсяг ринку значно зросте, потенційно досягнувши 102 мільярдів юанів.