I. Răcirea cu lichid a trecut de la „Opțional” la „Esenţial”

 

1. Creșterea cererii pentru putere de calcul și module optice

În peisajul care evoluează rapid al inteligenței artificiale (AI), cererea de putere de calcul a atins cote fără precedent. Apariția unor modele mari, cum ar fi cele utilizate în ChatGPT de la OpenAI, a creat un decalaj semnificativ în puterea de calcul necesară. OpenAI raportează că rata de creștere a puterii de calcul a modelelor depășește progresele în hardware-ul AI de zece ori uimitor. Pe măsură ce modelele mari se extind la trilioane de parametri, nevoia de performanță îmbunătățită a cipurilor de antrenament AI a devenit critică, generând așteptări pentru o transmisie mai rapidă a datelor.

 

Această creștere exponențială la scară de calcul a făcut ca interconectivitatea din centrele de date să fie o problemă centrală. Pe măsură ce antrenamentul AI progresează, limitările computerului cu un singur card/server devin evidente. Interconectivitatea chip-to-chip a apărut ca o prioritate, necesitând module optice eficiente și de mare viteză pentru a facilita schimbul rapid de date. În consecință, implementarea modulelor optice de mare viteză este esențială pentru a spori eficiența interconectivității, mai ales pe măsură ce centrele de date își modernizează arhitecturile de putere de calcul.

 

▲ Module optice care facilitează transmisia de date de mare viteză în centrele de date

2. Punctul de cotitură pentru răcirea cu lichid

Răcirea cu lichid este pe cale să devină următorul element critic în infrastructura AI, în paralel cu evoluția modulelor optice. Pe măsură ce produsele electronice continuă să avanseze, necesitatea unor sisteme de răcire eficiente devine de necontestat. La fel cum traiectoria modulelor optice a trecut de la un lux la o necesitate, tehnologia de răcire cu lichid urmează exemplul.

 

Din punct de vedere istoric, soluțiile de răcire au evoluat de la metode pasive, cum ar fi răcirea naturală cu aer și radiatoarele, la tehnologii mai avansate, inclusiv aer condiționat și, în sfârșit, răcire cu lichid. Această tranziție reflectă o tendință mai largă în sectorul electronicelor, în care managementul termic este esențial pentru asigurarea performanței optime și longevității componentelor.

 

3. De ce este acum esențială răcirea cu lichid

chipsuri

Impactul temperaturii mediului asupra cipurilor semiconductoare este critic. Temperaturile ridicate pot degrada semnificativ performanța și durata de viață a componentelor electronice. Mediile termice ridicate duc la expansiunea termică a materialelor precum condensatoare și rezistențe, care pot provoca defecțiuni mecanice și pot împiedica funcționarea normală. Potrivit rapoartelor ANJIE, răcirea tradițională cu aer poate gestiona doar disiparea căldurii de până la 800W, un prag care este depășit de mai multe produse NVIDIA.

 

Centre de date

Centrele de date răcite cu aer acceptă de obicei o densitate de 8-10 kW per dulap. Cu toate acestea, deoarece se estimează că puterea de calcul a clusterului AI va ajunge la 20-50 kW per cabinet până în 2025, limitările răcirii cu aer devin absolut evidente. Creșterea densității de putere necesită metode de răcire mai eficiente, poziționând răcirea cu lichid ca alternativă superioară.

 

▲ Centru de date AI de înaltă densitate care utilizează tehnologii de răcire cu lichid

 

 

II. Politicile de răcire cu lichid Injectați un „Stimulant” în piață

 

PUE (Power Usage Effectiveness) servește ca măsură cheie pentru evaluarea eficienței energetice a centrelor de date. Un PUE mai mic indică un centru de date mai ecologic și mai eficient, deoarece reflectă raportul dintre energia totală consumată de o instalație și cea consumată exclusiv de încărcările IT. În centrele de date tipice, echipamentele IT reprezintă aproximativ 50% din consumul de energie, în timp ce sistemele de răcire contribuie cu aproximativ 35%.

 

Tehnologiile de răcire cu lichid tind să prezinte valori PUE semnificativ mai mici în comparație cu răcirea tradițională cu aer. De exemplu, în timp ce răcirea tradițională cu aer menține un PUE de aproximativ 1,3, metodele de răcire cu lichid pot reduce acest lucru la între 1,05 și 1,2, în funcție de tehnologia specifică utilizată.

 

▲ Comparație PUE între tehnologiile de răcire cu aer și răcire cu lichid

 

 

III. Creșterea strategică a Vertiv prin răcire cu lichid

 

Vertiv a făcut progrese semnificative în îmbunătățirea capacităților sale de răcire cu lichid prin achiziția CoolTera. Această companie din Marea Britanie este specializată în infrastructura de răcire cu lichid și a colaborat cu Vertiv de câțiva ani la mai multe proiecte de centre de date și supercomputing. Se așteaptă că această achiziție va consolida poziția Vertiv pe piața managementului termic, permițându-i să ofere soluții mai robuste, adaptate nevoilor în evoluție ale centrelor de date.

 

 

IV. Lanțul valoric de bază al răcirii cu lichid

1. Înțelegerea răcirii cu lichid

Răcirea cu lichid se referă la metodele utilizate pentru a menține temperaturile optime de funcționare pentru sistemele informatice. Prin valorificarea capacității de căldură specifică ridicată a lichidelor, această tehnologie transferă în mod eficient căldura generată de componentele interne către mediul exterior. Sistemele de răcire cu lichid pot fi clasificate în tehnici de răcire directă și indirectă. Răcirea indirectă, cum ar fi sistemele cu plăci reci, asigură că lichidul de răcire nu intră în contact direct cu componentele încălzite, în timp ce metodele de răcire directă includ răcirea prin imersie, unde mediul de răcire interacționează direct cu componentele încălzite.

 

2. Ecosistemul industriei de răcire cu lichid: sisteme cu plăci reci

Industria de răcire cu lichid cuprinde diverse componente și sisteme, inclusiv:

• Unități RCM (furnizare și returnare a agentului frigorific):Aceste unități gestionează distribuția și colectarea agentului frigorific în dulapurile de răcire cu lichid.
• Unități de distribuție a răcirii (CDU):CDU-urile facilitează separarea agenților frigorifici care intră în componentele plăcii reci din apa de răcire pe partea sursei reci.
• LCM (module de circulație a lichidelor):Aceste module gestionează transportul și returnarea agenților frigorifici în întregul sistem de răcire.

 

Agenții frigorifici utilizați pot varia, cu opțiuni care includ apă deionizată și soluții pe bază de glicol, ambele contribuind la un transfer eficient de căldură.

 

▲ Prezentare generală a ecosistemului de răcire cu lichid din centrele de date

 

 

V. Identificarea companiilor beneficiare din lanțul de aprovizionare cu răcire cu lichid

1. Companii beneficiare: Componente interne ale serverului

Lanțul de aprovizionare cu răcire cu lichid poate fi împărțit în trei categorii principale: componente interne de server, construcție de răcire cu lichid și furnizori de infrastructură de răcire cu lichid. Componentele interne includ sisteme cu placă rece și deconectări rapide, care sunt vitale pentru îmbunătățirea performanței cipurilor AI de mare putere. Companii precum Huawei și NVIDIA sunt jucători cheie în acest sector.

 

2. Construcție de răcire cu lichid

Construcția de răcire cu lichid include furnizorii de soluții cu lanț complet și producătorii de servere. Furnizorii cu lanț complet, cum ar fi Vertiv, oferă soluții complete, dar este posibil să nu furnizeze servere în mod direct, necesitând colaborarea cu producătorii de cipuri.

 

3. IDC Construcții

Producătorii IDC sunt responsabili pentru construirea centrelor de date și dezvoltarea soluțiilor de răcire cu lichid, adaptate nevoilor clienților. Acești producători vor integra din ce în ce mai mult tehnologiile de răcire cu lichid în design-urile lor pentru a optimiza performanța.

 

4. Furnizorii de infrastructură

Furnizorii de infrastructură oferă componente specifice de răcire cu lichid, cum ar fi CDU-uri și LCM-uri. Pe măsură ce cererea pentru aceste tehnologii crește, se anticipează că atât volumul, cât și prețul acestor produse vor crește, reflectând importanța tot mai mare a răcirii lichide în proiectarea centrelor de date.

 

 

Concluzie

 

Trecerea de la răcirea cu aer la răcirea cu lichid în infrastructurile AI nu este doar o tendință, ci o evoluție esențială determinată de cerințele în creștere de calcul. Odată cu proliferarea modelelor mari și necesitatea unui management termic eficient, tehnologiile de răcire cu lichide vor juca un rol esențial în viitorul centrelor de date. Pe măsură ce companii precum Vertiv își îmbunătățesc capacitățile prin achiziții strategice și parteneriate, piața răcirii lichide este pregătită pentru o creștere semnificativă. Această tranziție va contribui în cele din urmă la medii de calcul mai eficiente, durabile și de înaltă performanță.