Server GPU thermosyphon koeling
Met de ontwikkeling van deep learning, simulatie, BIM-ontwerp en AEC-industrietoepassingen in verschillende industrieën, is onder de zegen van AI-technologie virtuele GPU-technologie een krachtige GPU-rekenkrachtanalyse vereist. Zowel GPU-servers als GPU-werkstations zijn vaak geminiaturiseerd, gemodulariseerd en sterk geïntegreerd. De dichtheid van de warmtestroom bereikt vaak 7-10 maal die van traditionele luchtgekoelde GPU-serverapparatuur. Vanwege de gecentraliseerde installatie van modules zijn er een groot aantal NVIDIA GPU-grafische kaarten met een grote hoeveelheid warmte, dus het probleem van warmteafvoer is zeer prominent aanwezig. In het verleden kon de veelgebruikte ontwerptechnologie voor warmteafvoer niet langer voldoen aan de eisen van nieuwe systemen. Traditionele watergekoelde GPU-servers of vloeistofgekoelde GPU-servers kunnen niet los worden gezien van de ondersteuning van fans. Vandaag zullen we de warmteafvoertechnologie van thermosiphon analyseren.
Op dit moment gebruikt de thermosyphon-koeltechnologie op de markt voornamelijk een kolom- of plaatkoellichaam als lichaam, wordt een warmtemediumbuis in de bodem van het koellichaam gestoken, wordt een werkvloeistof in de schaal geïnjecteerd en wordt een vacuümomgeving tot stand gebracht. Dit is een zwaartekrachtwarmtepijp met normale temperatuur. Het werkproces is als volgt: Aan de onderkant van dekoellichaam, verwarmt het verwarmingssysteem de werkvloeistof in de schaal via de verwarmingsmediumleiding. Binnen het werktemperatuurbereik kookt de werkvloeistof en stijgt de stoom naar het bovenste deel van dekoellichaamom te condenseren en warmte af te geven, en het condensaat stroomt langs de binnenwand van dekoellichaam. De reflux naar het verwarmingsgedeelte wordt verwarmd en opnieuw verdampt, en de warmte wordt overgedragen van de warmtebron naar het koellichaam door de continue cyclusfaseverandering van de werkvloeistof om het doel van verwarming en verwarming te bereiken.
De toepassing van thermosifonkoeling op GPU-werkstations
Hoe beweegt elke generatie CPU-koeler stap voor stap naar de limiet van de hedendaagse theoretische prestaties. Van het meest primitieve aluminium koellichaam tot heden, het is een goede keuze. Je denkt misschien dat, aangezien sommige kleine vinnen zo gemakkelijk te gebruiken zijn, meer en grotere vinnen beter te gebruiken zijn? Het resultaat is echter niet het geval. Hoe verder de vinnen van de warmtebron verwijderd zijn, hoe lager de temperatuur van de vinnen. Wanneer de temperatuur daalt tot de temperatuur van de omringende lucht, ongeacht hoe lang de vinnen zijn gemaakt, zal de warmteoverdracht niet blijven toenemen.
Wanneer het moderne GPU-rekenvermogen het bereik van 75 tot 350 watt of zelfs hoger bereikt, wenden thermische ontwerpingenieurs zich tot het ontwikkelen van nieuwe methoden voor warmteafvoer. De heatpipe zelf verbetert de warmteafvoercapaciteit van de radiator niet. Zijn functie is om tegelijkertijd warmtegeleiding en warmteconvectie te gebruiken om een veel hogere warmteoverdrachtsefficiëntie te bereiken dan die van het metaal zelf.
Al in 1937 verscheen de thermosiphon-technologie. Tijdens normaal gebruik kookt de vloeistof in de warmtepijp en bereikt de stoom het condensatie-uiteinde via de stoomkamer, en dan keert de stoom terug naar de vloeistof en keert dan terug naar de warmtebron via de buiskern. De buiskern zit meestal in het gesinterde metaal. Als de heatpipe echter te veel warmte absorbeert, zal het fenomeen "heatpipe dry up" optreden. De vloeistof wordt niet alleen stoom in de stoomkamer, maar wordt ook stoom in de buiskern, waardoor wordt voorkomen dat het teruggaat naar de vloeistof om terug te keren naar de warmtebron, wat de thermische weerstand van de warmtepijp aanzienlijk verhoogt.
Nu komt ons hoogtepunt - thermosyphon. Thermosyphon warmteafvoer is niet zoals een warmtepijp, die een buiskern gebruikt om de vloeistof terug te brengen naar het verdampingsuiteinde, maar alleen zwaartekracht gebruikt, gekoppeld aan enkele ingenieuze ontwerpen om een circulatie te vormen, en het vloeistofverdampingsproces gebruikt als waterpomp . Dit is geen nieuwe technologie, het is heel gebruikelijk in industriële toepassingen met grote warmteafgifte.
Het belangrijkste punt van de warmteafvoer van thermosifon is dat de dikte wordt teruggebracht van de traditionele 103 mm tot slechts 30 mm (gereduceerd tot minder dan een derde), en de vorm is relatief klein en doet geen afbreuk aan de prestaties. Om de verwerking van thermosyphon-apparatuur voor warmteafvoer te vergemakkelijken, gebruiken de meeste fabrikanten momenteel aluminiummaterialen. Er wordt ook koper gebruikt en de temperatuur kan worden verlaagd met 5-10 graden, alleen voor GPU-servers die meer warmte genereren.
