AI וקירור תרמי
יישומי בינה מלאכותית מאיצים את ההתפתחות של מרכזי נתונים לקראת צפיפות גבוהה. מול הגידול הנפיץ בנתונים ובמחשוב שהביאה הבינה המלאכותית, ועם המחסור הגובר במשאבי מרכז הנתונים, במיוחד בערי המדרגה הראשונה, רק על ידי שיפור יכולות המחשוב, האחסון והשידור ליחידת שטח של חדר המחשבים. הערך של מרכז הנתונים יהיה מקסימלי. הצגת שבבי בינה מלאכותית מחשובית תאיץ את מגמת ההתפתחות של צפיפות הספק גבוהה של השרת.
כאשר ChatGPT מצית סבב חדש של התלהבות ליישומי בינה מלאכותית, מרכזי נתונים מקומיים וזרים ויצרני עסקי ענן החלו לקדם בניית תשתית AI, ושיעור המשלוחים של שרתי AI בכל השרתים עולה בהדרגה. לפי נתוני TrendForce, נפח המשלוח השנתי של שרתי AI מצוידים ב-GPGPU היווה כמעט אחוז אחד מכלל השרתים בשנת 2022. בשנת 2023, עם תמיכה של יישומי בינה מלאכותית כמו ChatGPT, נפח המשלוחים של שרתי AI צפוי לגדול ב-8 אחוזים משנה לשנה. מ-2022 עד 2026, נפח המשלוח CAGR צפוי להגיע ל-10.8 אחוזים. GPUs משמשים בעיקר עבור שרתי AI, בעיקר Nvidia H100, A100, A800 (נשלחים בעיקר לסין), כמו גם סדרות AMD MI250 ו-MI250X, היחס של NVIDIA ו-AMD הוא בערך 8:2.
ההשפעה של מהירות המאוורר העולה על 4000r/min על ההתנגדות התרמית מוגבלת. לפי CNKI, במערכת מקוררת אוויר, מהירות המאוורר עולה מ-1000r/min ל-4000r/min, והסעה שולטת בפיזור החום של שבב. עם עלייה בקצב הזרימה, מקדם העברת החום ההסעה גדל באופן משמעותי. קירור אוויר יכול לשפר ביעילות בעיות של פיזור חום שבב. כאשר מהירות המאוורר עולה על 4000r/min, הירידה בהתנגדות להעברת החום היא עדינה יחסית, ועלייה במהירות יכולה רק לשפר את העברת החום עם האוויר, וכתוצאה מכך ירידה בהשפעת פיזור החום. קירור נוזלי ברמת השבב הוא מגמת הפיתוח העתידית. תחת שטח שרת של 2U, 250W הוא בערך הגבול לקירור אוויר ופיזור חום; קירור אוויר מעל 4U יכול להגיע ל-400-600W; ה-TDP של שבבי AI עולה בדרך כלל על 400W, בעיקר באמצעות 4-8U. פיזור החום המסורתי המקורר באוויר הגיע לגבולו. בקרת טמפרטורת השבב חשובה במיוחד לפעולה יציבה ורציפה, עם טמפרטורה מקסימלית שאינה עולה על 85 מעלות. טמפרטורה מופרזת עלולה לגרום לנזק לשבב. בטווח של 70-80 מעלות, כל עלייה של 10 מעלות בטמפרטורה של רכיב אלקטרוני בודד מפחיתה את אמינות המערכת ב-50 אחוזים. לכן, בהקשר להגברת הספק, מערכת הקירור תשודרג לקירור נוזלי ברמת שבב.
בהשוואה לקירור אוויר, קירור נוזלי יכול לא רק לעמוד בדרישות פיזור החום של ארונות בצפיפות הספק גבוהה, אלא גם להשיג PUE נמוך יותר ותפוקת הספק גבוהה יותר (GUE). בהשוואה לקירור אוויר מסורתי, ה-PUE של קירור נוזלי פלטה קרה הוא בדרך כלל 1.1x, עם GUE של מעל 75 אחוז, בעוד שה-PUE של קירור נוזל טבילה יכול להיות נמוך עד 1.0x, עם GUE של מעל 80 אחוז. במקביל שימוש בטכנולוגיית קירור נוזלי יכול להסיר חלק או אפילו את כל מאווררי ציוד ה-IT (בדרך כלל צריכת האנרגיה של המאוורר מחושבת גם בצריכת האנרגיה של ציוד השרת). לקירור נוזלי שקוע, הסרת מאוורר השרת יכולה להפחית את צריכת האנרגיה של השרת בכ-4 אחוזים -15 אחוזים.
הבשלות הנוכחית של טכנולוגיית קירור נוזלי פלטה קרה גבוהה יחסית, והיא נמצאת במיינסטרים במסלול טכנולוגיית הקירור הנוזלי. בהנחה שהשיעור הנוכחי הוא 80 אחוז. בעתיד, עם הבגרות של טכנולוגיית קירור נוזל טבילה, השיעור הכולל צפוי לעלות בהדרגה. בהתבסס על חישובים מקיפים, הכשרה והסקת מודלים גדולים של AI יביאו למרחב שוק קירור נוזלי של 4 מיליארד יואן. עם הגדלת הפרמטרים של הדגם וקידום השימוש, שוק הקירור הנוזלי יחווה קצב צמיחה שנתי מורכב של 60 אחוז במהלך ארבע השנים הקרובות.
אנו מאמינים שהמודל הגדול של AI צפוי להוביל את שדרוג הביקוש להספק מחשוב, להניע את בנייתם של מרכזי מחשוב אינטליגנטי ומחשוב-על בצפיפות הספק גבוהה, להאיץ את הכנסת מתקנים תומכים כגון מערכות קירור נוזלי לשוק, ובעתיד , עם בניית מרכזי נתונים חדשים והשינוי של מרכזי נתונים קיימים, קצב החדירה הכולל צפוי לעלות במהירות. נכון להיום, תעשיית הקירור הנוזלי עדיין בשלבי התפתחות מוקדמים, והיא אופטימית לגבי יצרנים בעלי מתווה מוביל בטכנולוגיה ובכושר הייצור.
