Tehnologie de răcire cu lichid: creșterea eficienței pentru centrele de date de înaltă densitate

 

ⅠAvantajele tehnologiei de răcire cu lichid

 

În comparație cu tehnologia tradițională de răcire cu aer, răcirea cu lichid oferă avantaje precumconsum redus de energie, disipare ridicată a căldurii, zgomot redus și TCO scăzut, aliniindu-se cu tendința de consum ridicat de energie și densitate mare în centrele de date:

 

• Disiparea eficientă a căldurii:Capacitatea de răcire a lichidului este de 1,000 până la 3,000 ori mai mare decât a aerului, ceea ce face răcirea cu lichid mai potrivită pentru aplicații de server de mare energie și putere mare.
• Economii de energie:Sistemele de răcire cu lichid pot atinge rate de eficiență energetică mai mari, reducând consumul de energie al centrelor de date. Tehnologia de răcire cu lichid, în special răcirea prin imersie, poate scădea PUE (Eficiența utilizării energiei) a unui centru de date sub 1,2, economisind 30-50% din energie electrică în comparație cu metodele tradiționale de răcire cu aer.
• Fiabilitate sporită a echipamentului:Tehnologia de răcire cu lichid poate reduce defecțiunile echipamentelor cauzate de temperaturile ridicate, prelungește durata de viață a serverelor și poate evita vibrațiile și zgomotul cauzat de ventilatoare.
• Economii de spațiu:Răcirea cu lichid permite un aspect mai compact al serverului, deoarece nu necesită spațiile mari de flux de aer necesare răcirii cu aer, economisind astfel spațiul centrului de date.
• Densitate de putere crescută:Răcirea cu lichid acceptă densități mai mari de putere a rack-urilor, îndeplinind cerințele aplicațiilor de calcul de înaltă performanță și AI. Soluțiile de răcire prin imersie pot crește puterea unui singur rack la 100 kW sau chiar peste 200 kW.

 

Tehnologiile obișnuite de răcire cu lichid, cum ar fi răcirea cu placă rece și prin imersie, depășesc semnificativ răcirea tradițională cu aer în ceea ce privește disiparea căldurii, integrarea și eficiența energetică.

 

 

▲ Răcire cu lichid

 

 

ⅡAdoptarea mai largă a tehnologiei de răcire cu lichid

 

Pe măsură ce inteligența artificială revoluționează și economia digitală se transformă, centrele de date evoluează către un consum mai mare de energie și o densitate mai mare, ceea ce duce la adoptarea mai largă a tehnologiei de răcire cu lichid. Răcirea tradițională cu aer poate satisface doar nevoile de răcire ale centrelor de date cu 2,7 kW per rack, ceea ce este insuficient pentru centrele de date de densitate medie până la mare. Răcirea cu lichid, cu capacitatea sa ridicată de căldură specifică și capacitatea de transfer de căldură convectiv, poate satisface nevoile de răcire ale centrelor de date cu 2,7-30kW per rack, abordând provocarea densității ultra-înalte a fluxului de căldură. În viitor, tehnologia de răcire cu lichid va avea o aplicare din ce în ce mai răspândită în domeniul centrelor de date.

 

Cerințele mari de calcul ale modelelor AI mari conduc la construirea infrastructurii AI.Pe măsură ce industria AIGC intră într-o perioadă de dezvoltare rapidă, îmbunătățirea continuă a performanței modelelor mari de IA, susținută de instruire pe trilioane de parametri, duce la nevoi de calcul substanțiale, susceptibile să conducă un nou val de construcție a infrastructurii AI. Potrivit OpenAI, cerințele de calcul pentru formarea modelelor AI s-au dublat la fiecare 3,4 luni din 2012.

 

Luați ca exemplu modelul GPT-3. Conform datelor lambdalabs, acest model are 175 de miliarde de parametri, cu un calcul total de antrenament de 3.640 PFlop/s-zile (adică, ar dura 3.640 de zile pentru a finaliza calculul la 1 PFlop/s). O singură rulare de antrenament a modelului necesită aproximativ 355 de ani CPU și costă 4,6 milioane de dolari (presupunând că sunt folosite cipuri Nvidia Tesla V100).

 

▲ Deschide AI

 

ⅢNevoia urgentă de putere de calcul ridicată stimulează dezvoltarea infrastructurii AI

 

Puterea mare de calcul de antrenament trebuie să fie corelată cu infrastructura corespunzătoare. Potrivit „2022-2023 China Artificial Intelligence Computing Power Development Assessment Report”, se estimează că cheltuielile globale cu inteligența artificială vor crește cu 27,9% în 2023, în timp ce puterea de calcul inteligentă a Chinei este de așteptat să atingă 427 EFlop/s, la un an. -creștere anuală de 59%.

 

Pe măsură ce industria AI crește rapid, decalajul semnificativ în puterea de calcul conduce la creșterea de mare viteză a livrărilor de servere AI. În 2023, livrările globale de servere AI generale/servere AI high-end au fost de 470,000 și, respectiv, 270,000 unități, reprezentând o creștere anuală de 36,6 % și 490,5%. Este de așteptat ca în 2024, livrările globale de servere AI generale și servere AI de ultimă generație să ajungă la 725,000 și, respectiv, 543,000 unități, reprezentând o creștere de la an la an de 54,2% și 172,0%.

 

▲ Creștere rapidă a livrărilor de servere AI

 

PotrivitRaport de cercetare aprofundată a pieței centrelor de date răcite cu lichid din China 2023, piața centrelor de date răcite cu lichid din China este de așteptat să ajungă la 23,63 miliarde de yuani în 2024, o creștere de 53% față de an. Pe baza cererii pieței și a dezvoltării ecosistemului industriei, se preconizează că piața va crește cu o rată de creștere anuală compusă de 59% în următorii cinci ani. Până în 2027, odată cu lansarea comercială a modelelor mari de IA și maturizarea ecosistemului de răcire cu lichid, dimensiunea pieței este de așteptat să înregistreze o creștere semnificativă, atingând potențial 102 miliarde de yuani.