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Rob Campbell寫(xiě)道，隨著人工智能推動(dòng)數(shù)據(jù)中心電力需求激增，液冷技術(shù)正成為提升效率、可靠性及可擴(kuò)展性的關(guān)鍵所在。
如今，數(shù)據(jù)中心行業(yè)正處在一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。麥肯錫的一份報(bào)告指出，2023年至2030年間，支持人工智能的數(shù)據(jù)中心容量需求預(yù)計(jì)將以年均33%的速度增長(zhǎng)。
隨著這種規(guī)模與速度的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商正面臨著前所未有的電力與冷卻需求，以及為支持加速計(jì)算而不斷增長(zhǎng)的功率密度要求。這些挑戰(zhàn)正推動(dòng)著相關(guān)創(chuàng)新，以緩解高密度AI服務(wù)器產(chǎn)生的熱量，同時(shí)降低熱設(shè)計(jì)功耗（TDP）要求。
多年來(lái)，我始終與超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、企業(yè)、通信及半導(dǎo)體行業(yè)的客戶合作，致力于解決各類(lèi)技術(shù)、商業(yè)和運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)。從我的視角來(lái)看，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展過(guò)程中產(chǎn)生的熱量與電力挑戰(zhàn)的答案在于一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——直接芯片液冷技術(shù)。
液冷相較于傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢(shì)
我并非唯一強(qiáng)調(diào)液冷能夠助力行業(yè)以更高效率擴(kuò)展算力與電力的人。Uptime Institute 的2023年冷卻系統(tǒng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，到本十年結(jié)束，直接液冷預(yù)計(jì)將取代風(fēng)冷，成為IT基礎(chǔ)設(shè)施冷卻的主要方法。
這是因?yàn)槿斯ぶ悄芎透咝阅苡?jì)算工作負(fù)載需要功耗更高的處理器和AI加速器，而這些AI服務(wù)器產(chǎn)生的熱量可能會(huì)成為問(wèn)題，因?yàn)閭鹘y(tǒng)冷卻系統(tǒng)（如風(fēng)冷）難以維持最佳溫度。這可能導(dǎo)致嚴(yán)重問(wèn)題，包括效率低下、能耗增加，甚至硬件故障。
與其他方法相比，液冷具有諸多優(yōu)勢(shì)，包括：
• 提升冷卻效率：與風(fēng)冷相比，液冷能更有效地維持較低溫度，并在電路板和機(jī)架層減少熱量，這對(duì)于高性能計(jì)算環(huán)境至關(guān)重要，因?yàn)檩p微的溫度升高都可能導(dǎo)致性能下降。
• 空間優(yōu)化：通過(guò)使用直接芯片液冷技術(shù)，能夠冷卻更密集的服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)空間優(yōu)化。
• 節(jié)能：減少了對(duì)傳統(tǒng)、低效風(fēng)冷方法所需的大量空調(diào)系統(tǒng)的需求。
• 更高可靠性：提供更穩(wěn)定的冷卻效果，防止熱節(jié)流，保護(hù)硬件組件并延長(zhǎng)其使用壽命。
• 可擴(kuò)展性：液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于適應(yīng)AI和其他技術(shù)不斷發(fā)展帶來(lái)的未來(lái)增長(zhǎng)需求。
單相液冷的不同方法
液冷技術(shù)有多種實(shí)現(xiàn)方式，從直接芯片液冷到機(jī)架級(jí)熱交換器和浸沒(méi)式冷卻。一種獨(dú)特的方法是專(zhuān)利微對(duì)流技術(shù)，該技術(shù)利用流體噴射陣列對(duì) GPU 和 CPU 上的熱點(diǎn)進(jìn)行精確冷卻，以降溫并提高性能和可靠性。
與風(fēng)冷相比，該方法提高了82%的熱性能，降低了15%的客戶功耗，且減少了92%的用水量。與其他微通道液冷方法相比，該技術(shù)設(shè)計(jì)通過(guò)消除微通道或風(fēng)冷散熱器中常見(jiàn)的熱梯度，使熱阻最高可降低40%。
利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)促進(jìn)我們的發(fā)展
在我們應(yīng)對(duì)AI時(shí)代復(fù)雜性時(shí)，先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)擴(kuò)展至關(guān)重要。為AI數(shù)據(jù)中心做好未來(lái)準(zhǔn)備，意味著確保它們擁有能夠應(yīng)對(duì)急劇增加的熱負(fù)荷和熱通量規(guī)模的解決方案。
液冷是解決許多電力和熱量挑戰(zhàn)的卓越解決方案。結(jié)合全球制造、供應(yīng)鏈和循環(huán)經(jīng)濟(jì)服務(wù)，我們能夠通過(guò)廣泛部署這些能力，確保行業(yè)擁有滿足當(dāng)前和未來(lái)需求所需的規(guī)模。
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