โซลูชันการประมวลผลด้วย AI

แอปพลิเคชัน AI เร่งวิวัฒนาการของศูนย์ข้อมูลให้มีความหนาแน่นสูง ต้องเผชิญกับการเติบโตอย่างรวดเร็วของข้อมูลและการประมวลผลที่เกิดจาก AI และด้วยความขาดแคลนทรัพยากรศูนย์ข้อมูลที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเมืองชั้นหนึ่ง โดยการปรับปรุงพลังการประมวลผล การจัดเก็บ และความสามารถในการส่งข้อมูลต่อหน่วยพื้นที่ของห้องคอมพิวเตอร์เท่านั้นที่สามารถทำได้ มูลค่าของศูนย์ข้อมูลจะเพิ่มขึ้นสูงสุด การเปิดตัวชิป AI การประมวลผลสูงจะช่วยเร่งแนวโน้มวิวัฒนาการของความหนาแน่นพลังงานสูงของเซิร์ฟเวอร์

ในขณะที่ ChatGPT จุดประกายความกระตือรือร้นครั้งใหม่สำหรับแอปพลิเคชันปัญญาประดิษฐ์ ศูนย์ข้อมูลในประเทศและต่างประเทศและผู้ผลิตธุรกิจคลาวด์ได้เริ่มส่งเสริมการสร้างโครงสร้างพื้นฐาน AI และสัดส่วนการจัดส่งเซิร์ฟเวอร์ AI ในเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมดก็ค่อยๆ เพิ่มขึ้น จากข้อมูลของ TrendForce ปริมาณการจัดส่งต่อปีของเซิร์ฟเวอร์ AI ที่ติดตั้ง GPGPU คิดเป็นเกือบ 1% ของเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมดในปี 2022 ในปี 2023 ด้วยการสนับสนุนแอปพลิเคชันปัญญาประดิษฐ์ เช่น ChatGPT ปริมาณการจัดส่งของเซิร์ฟเวอร์ AI คาดว่าจะเพิ่มขึ้น 8% ต่อปี ตั้งแต่ปี 2565 ถึง 2569 ปริมาณการจัดส่ง CAGR คาดว่าจะสูงถึง 10.8% GPU ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเซิร์ฟเวอร์ AI โดยส่วนใหญ่เป็น Nvidia H100, A100, A800 (ส่วนใหญ่จัดส่งไปยังประเทศจีน) รวมถึงซีรีย์ AMD MI250 และ MI250X สัดส่วนของ NVIDIA และ AMD อยู่ที่ประมาณ 8: 2

ผลกระทบของความเร็วพัดลมที่เกิน 4000r/min ต่อการต้านทานความร้อนนั้นมีจำกัด ตามข้อมูลของ CNKI ในระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ ความเร็วพัดลมจะเพิ่มขึ้นจาก 1000r/นาที เป็น 4000r/นาที และการพาความร้อนจะควบคุมการกระจายความร้อนของชิป ด้วยอัตราการไหลที่เพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก การระบายความร้อนด้วยอากาศสามารถปรับปรุงปัญหาการกระจายความร้อนของชิปได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อความเร็วพัดลมเกิน 4000r/min ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนที่ลดลงจะค่อนข้างอ่อนโยน และการเพิ่มความเร็วสามารถปรับปรุงการถ่ายเทความร้อนด้วยอากาศเท่านั้น ส่งผลให้ผลการกระจายความร้อนลดลง การระบายความร้อนด้วยของเหลวระดับชิปเป็นแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต ภายใต้พื้นที่เซิร์ฟเวอร์ 2U นั้น 250W ถือเป็นขีดจำกัดโดยประมาณสำหรับการระบายความร้อนด้วยอากาศและการกระจายความร้อน การระบายความร้อนด้วยอากาศเหนือ 4U สามารถเข้าถึง 400-600 W; โดยทั่วไป TDP ของชิป AI จะเกิน 400W โดยส่วนใหญ่ใช้ 4-8U. การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมถึงขีดจำกัดแล้ว การควบคุมอุณหภูมิชิปมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานที่มั่นคงและต่อเนื่อง โดยมีอุณหภูมิสูงสุดไม่เกิน 85 องศา อุณหภูมิที่มากเกินไปอาจทำให้ชิปเสียหายได้ ภายใน 70-80 องศา อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 10 องศาของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ชิ้นเดียวจะลดความน่าเชื่อถือของระบบลง 50% ดังนั้นในบริบทของพลังงานที่เพิ่มขึ้นระบบระบายความร้อนจะถูกอัพเกรดเป็นการระบายความร้อนด้วยของเหลวระดับชิป

เมื่อเปรียบเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยของเหลวไม่เพียงแต่สามารถตอบสนองความต้องการในการกระจายความร้อนของตู้ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงเท่านั้น แต่ยังให้ PUE ที่ต่ำกว่าและกำลังไฟฟ้าที่สูงกว่า (GUE) อีกด้วย เมื่อเปรียบเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิม PUE ของการทำความเย็นด้วยของเหลวแบบแผ่นเย็นโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1.1 เท่า โดยมี GUE มากกว่า 75% ในขณะที่ PUE ของการทำความเย็นด้วยของเหลวแบบจุ่มอาจต่ำถึง 1.0x ด้วย GUE กว่า 80% การใช้เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวพร้อมกันสามารถถอดพัดลมของอุปกรณ์ไอทีบางส่วนหรือทั้งหมดออกได้ (โดยปกติแล้วการใช้พลังงานของพัดลมจะคำนวณจากการใช้พลังงานของอุปกรณ์เซิร์ฟเวอร์ด้วย) สำหรับการระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบแช่ การถอดพัดลมเซิร์ฟเวอร์สามารถลดการใช้พลังงานของเซิร์ฟเวอร์ได้ประมาณ 4% -15%

เทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยของเหลวแบบแผ่นเย็นในปัจจุบันมีความสมบูรณ์ค่อนข้างสูงและเป็นกระแสหลักในเส้นทางเทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยของเหลว สมมติว่าสัดส่วนปัจจุบันคือ 80% ในอนาคตด้วยเทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยของเหลวแบบแช่จะครบกำหนด คาดว่าสัดส่วนโดยรวมจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น จากการคำนวณที่ครอบคลุม การฝึกอบรมและการอนุมานโมเดลขนาดใหญ่ของ AI จะนำพื้นที่ตลาดการทำความเย็นด้วยของเหลวมูลค่า 4 พันล้านหยวน ด้วยการเพิ่มขึ้นของพารามิเตอร์โมเดลและการส่งเสริมการใช้งาน ตลาดระบายความร้อนด้วยของเหลวจะมีอัตราการเติบโตต่อปีที่ 60% ในอีกสี่ปีข้างหน้า

เราเชื่อว่าโมเดลขนาดใหญ่ของ AI คาดว่าจะเป็นผู้นำในการยกระดับความต้องการพลังงานการประมวลผล ขับเคลื่อนการสร้างศูนย์คอมพิวเตอร์อัจฉริยะและซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง เร่งการเปิดตัวสิ่งอำนวยความสะดวกที่สนับสนุน เช่น ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว สู่ตลาด และในอนาคต ด้วยการก่อสร้างศูนย์ข้อมูลใหม่และการเปลี่ยนแปลงศูนย์ข้อมูลที่มีอยู่ คาดว่าอัตราการเจาะระบบโดยรวมจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมระบายความร้อนด้วยของเหลวยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา และมีแง่ดีเกี่ยวกับผู้ผลิตที่มีรูปแบบชั้นนำในด้านเทคโนโลยีและกำลังการผลิต