AIGC versnelt de explosie van de markt voor vloeistofkoeling op chipniveau
AIGC zorgt voor een grote vraag naar rekenkracht. AIGC is gebaseerd op grote modellen en big data. Het generatieve model/multimodale aanpak in AIGC vereist vooral intelligente rekenkracht. In 2021 bedraagt de totale omvang van de rekenkracht/intelligente rekenkracht van de mondiale computerapparatuur 615/232 EFlops, en er wordt verwacht dat dit tegen 2030 zal toenemen tot 56/52,5 ZFlops, met een CAGR van 65/80 procent; De verdubbelingstijd van de gemiddelde rekenkracht is teruggebracht tot 9,9 maanden.
Vloeistofkoeling op chipniveau is de mainstream koeloplossing geworden. De toename van het energieverbruik stimuleert de verbetering van de koelingsvereisten: het stroomverbruik van de Intel CPU bedraagt meer dan 350 W, het stroomverbruik van de NVIDIA GPU bedraagt meer dan 700 W en de vermogensdichtheid van AI-clustercomputers bedraagt over het algemeen 50 kW/kast. Luchtkoeling en warmteafvoer hebben het capaciteitsplafond bereikt: een kastvermogen van meer dan 15 kW is het plafond van de luchtkoelingscapaciteit, en de thermische geleidbaarheid van vloeistof is 15-25 maal die van lucht. Er is dringend behoefte aan een upgrade van de vloeistofkoeling. Koeling komt steeds dichter bij de kernwarmtebron: er wordt verwacht dat deze zal evolueren van kamerniveau, kastniveau en serverniveau naar chipniveau. Strenge beleidsregulering versnelt de infiltratie van vloeistofkoeling: het energieverbruik van temperatuurcontrolesystemen is een van de belangrijkste factoren bij het verminderen van de PUE. Onder de dubbele koolstofachtergrond ligt de PUE-vereiste voor het East Digital West Computing-knooppunt lager dan 1,25/1,2.
Achter de verbetering van de rekenkracht moeten chips een hogere rekenefficiëntie hebben en meer berekeningen in een kortere tijd uitvoeren, wat onvermijdelijk leidt tot een toename van het energieverbruik van de chip. Volgens het ODCC "White Paper on the Reliability of Cold Plate Liquid Cooled Servers" bedroeg het stroomverbruik van één CPU van Intel's vierde generatie serverprocessor in 2022 meer dan 350 watt, en het stroomverbruik van NVIDIA's enkele GPU-chip meer dan 700 watt. en de rekenvermogensdichtheid van de AI-clusters heeft over het algemeen 50 kW/kast bereikt. De bedrijfstemperatuur van een chip heeft een aanzienlijke invloed op de prestaties ervan, en een toename van de vermogensdichtheid verhoogt de warmtefluxdichtheid van de chip aanzienlijk, wat resulteert in een toename van de chiptemperatuur. Bij traditionele chips wordt 98 procent van het volume gebruikt voor koeling en slechts 2 procent voor berekeningen en bediening. Het is echter nog steeds moeilijk om het huidige warmtedissipatieprobleem op te lossen. Met de voortdurende en snelle verbetering van de chipprestaties zal het probleem van warmtedissipatie steeds prominenter worden.
Bij de selectie van koelmedia is er ook een verdere trend in de richting van het kiezen van koelmedia met een beter koelrendement. Volgens CDCC-gegevens is de thermische geleidbaarheid van vloeistoffen 15-25 maal die van lucht. Met de toename van de thermische dichtheid wordt verwacht dat vloeistofkoeling de luchtkoeling zal vervangen om een efficiëntere warmteafvoer te bereiken. Volgens het whitepaper van Intel "Innovative Practice for Green Data Centers - Cold Plate Liquid Cooling System Design Reference", kunnen datacenters die luchtkoeling gebruiken doorgaans kastkoeling oplossen binnen 12 kW, met een kastvermogen van meer dan 15 kW. Vergeleken met bestaande luchtgekoelde datacenters is het plafond van de warmteafvoercapaciteit van de luchtstroom bereikt en kan vloeistofkoelingstechnologie, als technologie met een sterkere warmteafvoercapaciteit, een hogere vermogensdichtheid ondersteunen.
De huidige warmtedissipatieoplossingen op chipniveau omvatten voornamelijk vloeistofkoelingstechnologie, faseveranderingswarmteopslag, warmtedissipatietechnologie, verdampingskoelingstechnologie, enz. Vloeistofkoelingstechnologie is een van de belangrijke warmtedissipatieoplossingen op chipniveau en zal naar verwachting in de toekomst de mainstream worden. . In de vloeistofkoelingstechnologie omvat het koude platen, onderdompeling, spuiten, enz. Momenteel is de ontwikkeling van het koude plaat- en onderdompelingstype relatief volwassen in vergelijking met het spuittype.
Gedreven door AIGC blijft de toekomstige groei van AI-servers optimistisch. Volgens gegevens van IDC bedroeg de mondiale marktomvang voor AI-servers in 2021 15,6 miljard dollar, en wordt verwacht dat de mondiale markt voor intelligente AI-servers in 2025 31,8 miljard dollar zal bereiken, met een CAGR van 19,5 procent; In 2021 bereikte de omvang van de Chinese AI-servermarkt 35 miljard RMB, en er wordt verwacht dat de omvang van de Chinese AI-servermarkt in 2025 70,2 miljard RMB zal bereiken, met een CAGR van 19,0 procent. Verwacht wordt dat AIGC de groei van AI-servers verder zal versnellen.
