Comprensione approfondita: armadio rack per server raffreddato a liquido AI

La differenza principale tra i rack di rete AI e i server tradizionali risiede nel significativo aumento della densità di potenza di calcolo. Il consumo energetico di una singola GPU-di fascia alta può raggiungere diverse centinaia di watt, mentre il consumo energetico totale derivante dall'implementazione di più GPU in un singolo cabinet può superare le decine di kilowatt. La dissipazione del calore diventa direttamente la chiave fondamentale per il funzionamento stabile dell'armadio AI Data.

La tradizionale tecnologia di raffreddamento ad aria si basa sulla convezione dell'aria per la dissipazione del calore, con una bassa capacità termica specifica ed efficienza limitata, che può aumentare il valore PUE dei data center a 1,5-2,0. Non solo presenta un elevato consumo energetico e rumore, ma non può nemmeno soddisfare i severi requisiti di stabilità dell'addestramento di modelli di grandi dimensioni con intelligenza artificiale. Il surriscaldamento a breve termine e la riduzione della frequenza possono portare al fallimento dell'attività di addestramento. Pertanto, l’aggiornamento della dissipazione del calore è un’opzione necessaria per l’infrastruttura AI, non facoltativa.

La logica fondamentale dell'iterazione della tecnologia di dissipazione del calore del rack dati è quella di contattare direttamente i componenti di riscaldamento con mezzi ad alta capacità termica specifica per migliorare l'efficienza di dissipazione del calore. Tre tipi di armadi, raffreddato ad aria-, raffreddato su scheda e completamente raffreddato a liquido, hanno ciascuno i propri scenari di adattamento e possono essere selezionati in base alle esigenze.

L'armadio per montaggio su rack raffreddato ad aria è una soluzione tradizionale tradizionale con un principio e una struttura semplici. Si basa sulle ventole per far circolare l'aria fredda per la dissipazione del calore. Grazie alla tecnologia matura e al basso costo, è una scelta comune per le sale computer di base.

Il raffreddamento a piastre è una soluzione transitoria che aggiunge tubazioni di raffreddamento a liquido e componenti per il monitoraggio delle perdite oltre al raffreddamento ad aria. Fornisce una dissipazione precisa del calore per componenti ad alta-potenza come CPU e GPU, mantenendo al contempo il raffreddamento ad aria per componenti a bassa-potenza, bilanciando efficienza e compatibilità delle apparecchiature.

L'armadio di rete Small completamente raffreddato a liquido è progettato per scenari di elaborazione ad alta-densità, abbandonando completamente le ventole. Tutti i componenti principali vengono dispersi direttamente tramite raffreddamento a liquido e il valore PUE di alcuni schemi di immersione può essere pari a 1,05 o inferiore. In combinazione con uno scambiatore di calore aria-liquido e un monitoraggio completo delle perdite del processo, le prestazioni di dissipazione del calore e la stabilità sono notevolmente avanzate.

La diffusione di tutte le tecnologie di raffreddamento a liquido sta guidando gli aggiornamenti dell’architettura dei server e ci sono tre differenze fondamentali tra i tradizionali rack per computer e i server AI in termini di adattamento al raffreddamento a liquido. In termini di architettura e copertura della dissipazione del calore, i server tradizionali utilizzano l'architettura X86, con solo la CPU che supporta il raffreddamento a liquido; Il server AI adotta l'architettura ARM per ottenere un raffreddamento a liquido completo di XPU+CPU ed è adatto per cluster GPU ad alta-densità.

In termini di progettazione dei nodi di commutazione, i tradizionali nodi di commutazione dei server si affidano al raffreddamento ad aria e alla trasmissione via cavo per i dati; Il nodo di scambio rack server verticale AI è dotato di un modulo di raffreddamento a liquido, che consente il raffreddamento a liquido a collegamento completo. Lo scambio avviene tramite un cavo wireless backplane, garantendo una maggiore stabilità. In termini di layout delle tubazioni di raffreddamento a liquido, i server tradizionali hanno solo nodi server dotati di tubazioni di raffreddamento a liquido, mentre i server AI raggiungono una doppia copertura della tubazione tra server e nodi di scambio, fornendo una dissipazione del calore più completa.

Con lo sviluppo di tecnologie come i modelli di grandi dimensioni e la guida autonoma, la domanda di potenza di calcolo sta crescendo in modo esponenziale e la tecnologia di raffreddamento a liquido è diventata uno standard fondamentale per le infrastrutture di intelligenza artificiale. I tre tipi di armadi di rete Outdoor costituiranno una chiara differenziazione della scena.

Gli armadi raffreddati ad aria stanno gradualmente scomparendo dagli scenari ad alta-densità e vengono utilizzati solo nelle tradizionali sale computer di piccole e medie-dimensioni a basso-consumo; Gli armadi raffreddati a scheda presentano un eccezionale rapporto costi-e compatibilità, diventando la forza principale per l'aggiornamento e il rinnovamento delle sale computer esistenti; L'armadio per server Small completamente raffreddato a liquido, con il suo basso PUE e i vantaggi dell'elevata efficienza, è diventato una configurazione standard per i centri di supercalcolo AI e i data center di grandi dimensioni. Spinta dal duplice obiettivo della neutralità delle emissioni di carbonio e dell'ondata di intelligenza artificiale, la tecnologia di raffreddamento a liquido è passata dalle opzioni di fascia alta-all'infrastruttura principale, e il processo di divulgazione del settore e di aggiornamento tecnologico continuerà ad accelerare.

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