טכנולוגיית קירור תרמוסיפונית

      עם הפיתוח של יישומי למידה עמוקה, סימולציה, עיצוב BIM ויישומי תעשיית AEC בתעשיות שונות, תחת ברכת טכנולוגיית AI וירטואלית GPU, נדרש ניתוח כוח מחשוב רב עוצמה של GPU. גם שרתי GPU וגם תחנות עבודה של GPU נוטים להיות ממוזערים, מודולריים ומשולבים מאוד. צפיפות זרימת החום מגיעה לרוב פי 7-10 מזו של ציוד שרת GPU מסורתי מקורר אוויר. בשל ההתקנה המרוכזת של המודולים, יש מספר רב של כרטיסים גרפיים של NVIDIA GPU עם כמות גדולה של חום, ולכן בעיית פיזור החום בולטת מאוד. בעבר, טכנולוגיית תכנון פיזור החום הנפוצה אינה יכולה עוד לעמוד בדרישות של מערכות חדשות. שרתי GPU מסורתיים מקוררים במים או שרתי GPU מקוררים נוזלים אינם ניתנים להפרדה מהתמיכה של מאווררים. טכנולוגיית קירור התרמוסיפונים היא פתרון חדש בעיצוב תרמי של שרתים בשנים האחרונות.

server  cooling

כיום, טכנולוגיית הקירור התרמוסיפונית בשוק משתמשת בעיקר ברדיאטור עמודה או צלחת כגוף, צינורית בינונית חום מוחדרת לתחתית גוף הקירור, נוזל עבודה מוזרק למעטפת ונוצרת סביבת ואקום. זהו צינור חום כבידה בטמפרטורה רגילה. תהליך העבודה הוא כדלקמן: בתחתית גוף הקירור, מערכת החימום מחממת את נוזל העבודה במעטפת דרך צינור החום. בתוך טווח טמפרטורת העבודה, נוזל העבודה רותח, והקיטור עולה לחלק העליון של גוף הקירור כדי להתעבות ולשחרר חום, והעיבוי זורם לאורך הדופן הפנימית של גוף הקירור. הרפלוקס לחלק החימום מחומם ומתאדה שוב, והחום מועבר ממקור החום לגוף הקירור באמצעות שינוי שלב המחזור הרציף של נוזל העבודה כדי להשיג את מטרת החימום והחימום.

Thermosyphon CPU Cooler-4

היישום של פיזור חום תרמוסיפוני על תחנות עבודה של GPU:

       איך כל דור של מקררי מעבד עובר צעד אחר צעד עד לקצה גבול הביצועים התיאורטיים העכשוויים. מגוף הקירור הפרימיטיבי ביותר מאלומיניום ועד היום, זוהי בחירה טובה. אולי אתם חושבים שמכיוון שכמה סנפירים קטנים כל כך קלים לשימוש, האם עדיף להשתמש בעוד סנפירים גדולים יותר? עם זאת, התוצאה אינה המקרה. ככל שהסנפירים רחוקים יותר ממקור החום, כך הטמפרטורה של הסנפירים נמוכה יותר. כאשר הטמפרטורה יורדת לטמפרטורת האוויר שמסביב, לא משנה כמה זמן ייעשו הסנפירים, העברת החום לא תמשיך לגדול.

thermosyphon GPU heatsink

       כאשר צריכת החשמל של מחשוב GPU מודרני נכנסת לטווח של 75 עד 350 וואט או אפילו יותר, מהנדסי עיצוב תרמי פונים לפתח שיטות פיזור חום חדשות. צינור החום עצמו אינו משפר את יכולת פיזור החום של הרדיאטור. תפקידו להשתמש בהולכת חום והסעת חום בו זמנית כדי להשיג יעילות העברת חום גבוהה בהרבה מזו של המתכת עצמה.

      עכשיו השיא שלנו הוא הבא-תרמוסיפון. פיזור חום תרמוסיפוני אינו כמו צינור חום, המשתמש בליבת צינור כדי להחזיר את הנוזל לקצה האידוי, אלא משתמש רק בכוח הכבידה, יחד עם כמה עיצובים גאוניים ליצירת מחזור, ומשתמש בתהליך אידוי הנוזל כמשאבת מים . זו לא טכנולוגיה חדשה, היא נפוצה מאוד ביישומים תעשייתיים עם שחרור חום גדול.

Thermosyphon CPU Cooler-1

באופן כללי, הקירור שבתוך ה-GPU ירתח, יזרום כלפי מעלה לצד ההתעבות שבתוכו, יחזור לנוזל ויחזור לצד המתאדה. ישנם שני יתרונות מרכזיים בתיאוריה:

1. הימנע מצינורות חום להתייבש, וניתן להשתמש בהם לאוברקלוקינג שבבים בעלי ביצועים גבוהים במיוחד

2. מכיוון שאין צורך במשאבת מים, האמינות טובה יותר מקירור מים משולב מסורתי

הנקודה החשובה ביותר של פיזור חום תרמוסיפוני היא שעוביו יקטן מ-103 מ"מ המסורתיים ל-30 מ"מ בלבד (יורד לפחות משליש), והצורה קטנה יחסית ולא תתפשר על הביצועים. על מנת להקל על העיבוד של ציוד פיזור חום תרמוסיפון, רוב היצרנים משתמשים כיום בחומרי אלומיניום. נעשה שימוש גם בנחושת, וניתן להוריד את הטמפרטורה ב-5-10 מעלות, רק עבור שרתי GPU שיוצרים יותר חום.





אולי גם תרצה

שלח החקירה