I. Væskekøling er skiftet fra "Valgfri" til "Væsentlig"

 

1. Den stigning i efterspørgslen efter computerkraft og optiske moduler

I det hurtigt udviklende landskab af kunstig intelligens (AI) har efterspørgslen efter computerkraft nået hidtil usete højder. Fremkomsten af ​​store modeller, som dem der bruges i OpenAIs ChatGPT, har skabt et betydeligt hul i den nødvendige computerkraft. OpenAI rapporterer, at vækstraten for modelcomputerkraft overstiger fremskridtene inden for AI-hardware med en svimlende tidoblet. Efterhånden som store modeller udvides til billioner af parametre, er behovet for forbedret ydeevne fra AI-træningschips blevet kritisk, hvilket driver forventningerne til hurtigere datatransmission.

 

Denne eksponentielle vækst i computerskala har gjort sammenkobling i datacentre til et centralt problem. Efterhånden som AI-træning skrider frem, bliver begrænsningerne ved databehandling med enkelt kort/server tydelige. Chip-til-chip-sammenkobling er opstået som en prioritet, hvilket nødvendiggør effektive optiske moduler med høj hastighed for at lette hurtig dataudveksling. Følgelig er implementeringen af ​​højhastigheds optiske moduler afgørende for at forbedre sammenkoblingseffektiviteten, især da datacentre opgraderer deres computerkraftarkitekturer.

 

▲ Optiske moduler, der letter højhastighedsdatatransmission i datacentre

2. Vendepunktet for væskekøling

Væskekøling er klar til at blive det næste kritiske element i AI-infrastruktur, parallelt med udviklingen af ​​optiske moduler. Efterhånden som elektroniske produkter fortsætter med at udvikle sig, bliver behovet for effektive kølesystemer ubestridelig. Ligesom de optiske modulers bane gik fra en luksus til en nødvendighed, følger flydende køleteknologi trop.

 

Historisk set har køleløsninger udviklet sig fra passive metoder som naturlig luftkøling og køleplader til mere avancerede teknologier, herunder aircondition og endelig væskekøling. Denne overgang afspejler en bredere tendens i elektroniksektoren, hvor termisk styring er altafgørende for at sikre optimal ydeevne og levetid for komponenter.

 

3. Hvorfor flydende køling nu er essentiel

Pomfrit

Indvirkningen af ​​miljøtemperatur på halvlederchips er kritisk. Forhøjede temperaturer kan væsentligt forringe elektroniske komponenters ydeevne og levetid. Høje termiske miljøer fører til termisk ekspansion i materialer som kondensatorer og modstande, hvilket kan forårsage mekaniske fejl og hindre normal drift. Ifølge rapporter fra ANJIE kan traditionel luftkøling kun klare varmeafledning op til 800W, en tærskel, der bliver overgået af flere NVIDIA-produkter.

 

Datacentre

Luftkølede datacentre understøtter typisk en tæthed på 8-10 kW pr. kabinet. Men da AI-klynge-computereffekten forventes at nå op på 20-50 kW pr. kabinet i 2025, bliver begrænsningerne ved luftkøling tydelige. Den stigende effekttæthed kræver mere effektive kølemetoder, hvilket placerer væskekøling som det overlegne alternativ.

 

▲ Højdensitet AI-datacenter, der anvender væskekølingsteknologier

 

 

II. Liquid Cooling Policies Injicer et "stimulerende middel" i markedet

 

PUE (Power Usage Effectiveness) tjener som en nøglemåling til evaluering af datacentres energieffektivitet. En lavere PUE indikerer et grønnere og mere effektivt datacenter, da det afspejler forholdet mellem det samlede energiforbrug, der forbruges af en facilitet, og det, der udelukkende forbruges af IT-belastninger. I typiske datacentre tegner it-udstyr sig for cirka 50 % af energiforbruget, mens kølesystemer bidrager med cirka 35 %.

 

Væskekølingsteknologier har en tendens til at udvise væsentligt lavere PUE-værdier sammenlignet med traditionel luftkøling. For eksempel, mens traditionel luftkøling opretholder en PUE på omkring 1,3, kan væskekølingsmetoder reducere dette til mellem 1,05 og 1,2, afhængigt af den specifikke teknologi, der anvendes.

 

▲ PUE-sammenligning mellem luftkølings- og væskekølingsteknologier

 

 

III. Vertivs strategiske vækst gennem væskekøling

 

Vertiv har gjort betydelige fremskridt med at forbedre sine væskekølingskapaciteter med opkøbet af CoolTera. Dette UK-baserede firma har specialiseret sig i væskekølingsinfrastruktur og har samarbejdet med Vertiv i flere år om flere datacenter- og supercomputing-projekter. Dette opkøb forventes at styrke Vertivs position på markedet for termisk styring, hvilket gør det muligt at tilbyde mere robuste løsninger skræddersyet til de skiftende behov i datacentre.

 

 

IV. Kerneværdikæden for væskekøling

1. Forståelse af væskekøling

Væskekøling refererer til metoder, der bruges til at opretholde optimale driftstemperaturer for computersystemer. Ved at udnytte væskers høje specifikke varmekapacitet overfører denne teknologi effektivt varme genereret af interne komponenter til det ydre miljø. Væskekølesystemer kan kategoriseres i direkte og indirekte køleteknikker. Indirekte køling, såsom koldpladesystemer, sikrer, at kølevæsken ikke kommer i direkte kontakt med opvarmede komponenter, mens direkte afkølingsmetoder omfatter nedsænkningskøling, hvor kølemediet interagerer direkte med opvarmede komponenter.

 

2. Flydende køleindustriens økosystem: koldpladesystemer

Væskekøleindustrien omfatter forskellige komponenter og systemer, herunder:

• RCM (kølemiddelforsyning og -retur) enheder:Disse enheder styrer distribution og opsamling af kølemiddel i væskekøleskabe.
• Køledistributionsenheder (CDU'er):CDU'er letter adskillelsen af ​​kølemidler, der kommer ind i koldpladekomponenter, fra kølevand på koldkildesiden.
• LCM'er (Liquid Circulation Modules):Disse moduler styrer transport og retur af kølemidler i hele kølesystemet.

 

De anvendte kølemidler kan variere med muligheder, herunder deioniseret vand og glykolbaserede løsninger, som begge bidrager til effektiv varmeoverførsel.

 

▲ Oversigt over økosystemet for væskekøling i datacentre

 

 

V. Identifikation af begunstigede virksomheder i forsyningskæden for væskekøling

1. Modtagende virksomheder: Server interne komponenter

Væskekølingsforsyningskæden kan opdeles i tre primære kategorier: interne serverkomponenter, væskekølingskonstruktion og udbydere af væskekølingsinfrastruktur. Interne komponenter omfatter koldpladesystemer og hurtige afbrydelser, som er afgørende for at forbedre ydeevnen af ​​højtydende AI-chips. Virksomheder som Huawei og NVIDIA er nøglespillere i denne sektor.

 

2. Væske Køling Konstruktion

Væskekølingskonstruktion omfatter udbydere af fuld kædeløsninger og serverproducenter. Fuldkæde-udbydere, som Vertiv, leverer omfattende løsninger, men leverer muligvis ikke servere direkte, hvilket kræver samarbejde med chipproducenter.

 

3. IDC Byggeri

IDC-producenter er ansvarlige for at bygge datacentre og udvikle væskekølingsløsninger skræddersyet til kundens behov. Disse producenter vil i stigende grad integrere væskekølingsteknologier i deres design for at optimere ydeevnen.

 

4. Infrastrukturudbydere

Infrastrukturudbydere tilbyder specifikke væskekølingskomponenter såsom CDU'er og LCM'er. Efterhånden som efterspørgslen efter disse teknologier stiger, forventes det, at både volumen og prissætningen af ​​disse produkter vil stige, hvilket afspejler den voksende betydning af væskekøling i datacenterdesign.

 

 

Konklusion

 

Skiftet fra luftkøling til væskekøling i AI-infrastrukturer er ikke kun en trend, men en væsentlig udvikling drevet af stigende computerbehov. Med udbredelsen af ​​store modeller og nødvendigheden af ​​effektiv termisk styring er væskekølingsteknologier sat til at spille en central rolle i fremtiden for datacentre. Efterhånden som virksomheder som Vertiv forbedrer deres kapacitet gennem strategiske opkøb og partnerskaber, er markedet for væskekøling klar til betydelig vækst. Denne overgang vil i sidste ende bidrage til mere effektive, bæredygtige og højtydende computermiljøer.