انویدیا استفاده از خنک کننده مایع را تا سال 2025 به بیش از 20 درصد افزایش می دهد

 

نرخ نفوذ محلول های خنک کننده مایع به طور قابل توجهی افزایش می یابد و از حدود 10 درصد در سال 2024 به بیش از 20 درصد در سال 2025 می رسد. طبق آخرین نظرسنجی TrendForce، انتظار می رود پلتفرم بلک ول انویدیا در سه ماهه چهارم عرضه شود که این امر باعث تقویت اتخاذ محلول های خنک کننده مایع افزایش آگاهی جهانی از ESG، همراه با CSP ها که استقرار سرورهای هوش مصنوعی را تسریع می کنند، تغییر از خنک کننده هوا به خنک کننده مایع را تسهیل می کند.

 

 

در بازار جهانی سرورهای هوش مصنوعی، NVIDIA همچنان تامین کننده غالب در سال جاری است. در بخش سرورهای GPU AI، NVIDIA با سهم بازار نزدیک به 90٪ پیشتاز است در حالی که AMD در حدود 8٪ عقب است. TrendForce اشاره می‌کند که اگرچه محموله‌های Blackwell NVIDIA در حال حاضر به دلیل آزمایش‌های مداوم زنجیره تامین کوچک هستند، مصرف انرژی بالای پلت‌فرم جدید - به‌ویژه راه‌حل نصب شده روی قفسه GB200 - نیاز به بهبود بازده خنک‌کننده دارد و احتمالاً پذیرش خنک‌کننده مایع را افزایش می‌دهد. با این حال، نسبت خنک‌کننده مایع پایین اکوسیستم سرور موجود، چالش‌هایی را ایجاد می‌کند، زیرا ODM‌ها باید در یک منحنی یادگیری حرکت کنند تا به طور مؤثر مسائل مربوط به نشت و راندمان خنک‌کننده را برطرف کنند. TrendForce پیش‌بینی می‌کند که تا سال 2025، بیش از 80 درصد از پردازنده‌های گرافیکی در پلتفرم بلک‌ول پیشرفته خواهند بود، که باعث می‌شود شرکت‌های تامین برق و خنک‌کننده در بازار خنک‌کننده مایع هوش مصنوعی به رقابت بپردازند و در نتیجه پویایی‌های صنعت جدیدی ایجاد شود.

 

 

من Google به طور تهاجمی راه حل های خنک کننده مایع را گسترش می دهد

 

در سال‌های اخیر، شرکت‌های ابری بزرگ ایالات متحده مانند گوگل، AWS و مایکروسافت به سرعت سرورهای هوش مصنوعی را ساخته‌اند که عمدتاً از پردازنده‌های گرافیکی NVIDIA و ASIC‌های اختصاصی پشتیبانی می‌شوند. TrendForce گزارش می دهد که کابینت GB200 NVL72 NVIDIA دارای قدرت طراحی حرارتی (TDP) تقریباً 140 کیلو وات است که به یک راه حل خنک کننده مایع، عمدتاً مایع به هوا (L2A) نیاز دارد. معماری های دیگر، مانند سرورهای HGX و MGX Blackwell، عمدتاً از خنک کننده هوا به دلیل چگالی کمتر استفاده می کنند.

 

برای شرکت‌های ابری که AI ASIC‌های خود را توسعه می‌دهند، TPU گوگل راه‌حل‌های خنک‌کننده هوا و مایع را به کار گرفته است که آن را به یک رهبر در خنک‌کننده مایع در میان شرکت‌های آمریکایی تبدیل کرده است. BOYD و Cooler Master تامین کنندگان کلیدی صفحات سرد هستند. علی بابا چین تهاجمی ترین در گسترش مراکز داده خنک شونده با مایع است، در حالی که سایر شرکت های ابری همچنان از خنک کننده هوا برای AI ASIC های خود حمایت می کنند.

 

TrendForce نشان می‌دهد که شرکت‌های ابری تامین‌کنندگان اصلی اجزای راه‌حل خنک‌کننده مایع کابینت GB200 را مشخص خواهند کرد. تامین کنندگان اصلی صفحات سرد شامل Qihong و Cooler Master هستند، در حالی که منیفولدها از Cooler Master و Shuanghong می آیند و واحدهای توزیع خنک کننده (CDUs) توسط Vertiv و Delta عرضه می شوند. خرید قطعات مهم ضد نشتی، مانند قطع سریع (QDs)، تحت سلطه سازندگان خارجی مانند CPC، Parker Hannifin، Danfoss و Staubli است.

 

▲ تامین کنندگان اجزای کلیدی سرور هوش مصنوعی برای راه حل های خنک کننده مایع

 

 

II چگونه گرمای بیش از حد تراشه هوش مصنوعی را برطرف کنیم؟ 3 روش خنک کننده سرور را کاوش کنید

 

قبل از پرداختن به رقابت خنک‌کننده، شناخت روش‌های خنک‌کننده اولیه ضروری است که می‌توان آنها را به سه نوع طبقه‌بندی کرد: خنک‌کننده هوا، خنک‌کننده مایع و خنک‌کننده غوطه‌وری.

 

1. خنک کننده هوا: هنوز هم بسیار مورد تقاضا است

خنک کننده هوا پرکاربردترین روش خنک کننده در مراکز داده و اتاق های سرور سازمانی است که شبیه به ارائه هوای خنک به سرورها از طریق فن ها، هیت سینک ها و لوله های حرارتی است. برای دستیابی به عملکرد خنک کننده بهینه، فن آوری پیشرفته خنک کننده هوا مانند اتاق های بخار (3D VC) همراه با لوله های حرارتی و فن های متعدد ضروری است. با این حال، در حالی که افزایش جریان هوا و سرعت انتقال حرارت را افزایش می دهد، نویز و لرزش بیش از حد می تواند بر محیط سرور تأثیر منفی بگذارد. به گفته Wu Junying، معاون مدیر کل، خنک کننده هوا همچنان تقاضای بازار قابل توجهی را دارد زیرا تراشه های H100 می توانند به اندازه کافی با استفاده از هوا خنک شوند. با این حال، با ارسال تراشه های سری GB، سرعت پذیرش خنک کننده مایع تسریع خواهد شد.

 

2. خنک کننده مایع: بازار اصلی که توسط همه فروشندگان دنبال می شود

خنک کننده مایع که به عنوان خنک کننده مستقیم مایع (DLC) نیز شناخته می شود، می تواند به دو دسته مایع به هوا و مایع به مایع تقسیم شود.

مایع به هوا: در این روش از لوله های خنک کننده آب برای انتقال گرما از تراشه ها استفاده می شود و آب گرم شده به فن های پشت کابینت فرستاده می شود تا گرما را پخش کند. خنک‌کننده مایع به هوا پاسخی به محدودیت‌های فیزیکی خنک‌کننده هوا در مراکز داده موجود است، زیرا به حداقل تغییرات در زیرساخت اتاق سرور نیاز دارد - فقط افزودن درب پشتی فن می‌تواند خنک‌سازی را افزایش دهد. در حال حاضر، حدود 60-70% از مراکز داده همچنان از این روش خنک‌کننده استفاده می‌کنند. با این حال، در حالی که مایع به هوا یک راه حل مناسب است، بهینه نیست. دیوار فن اضافه شده می تواند سطح سر و صدا را تا 90-100 دسی بل افزایش دهد (معادل یک خیابان شلوغ در حدود 80 دسی بل)، که کار کارکنان را برای مدت طولانی در اتاق دشوار می کند.

 

مایع به مایع: این روش شامل محصور کردن خطوط لوله مهر و موم شده پر از مایع خنک کننده در اطراف اجزای مولد گرما سرور است. گرما از طریق ورقه های مس حرارتی به خنک کننده منتقل می شود و چرخه تبادل مایع سرد و گرم را امکان پذیر می کند. برخلاف روش مایع به هوا، این روش نیازی به دیوارهای فن در پشت کابینت سرور ندارد و به طور قابل توجهی استفاده از فضا را بهبود می بخشد و سطح نویز را کاهش می دهد. GB200 NB072 پیشرفته NVIDIA از خنک کننده مایع به مایع استفاده می کند.

 

3. خنک کننده غوطه وری: جام مقدس خنک کننده آینده؟

خنک کننده غوطه ور شامل غوطه ور شدن کل سرورها در مایع غیر رسانا، شبیه به یک حمام داغ است که نه تنها تراشه ها، بلکه CPU ها، حافظه و سایر اجزای الکترونیکی موجود در سرورها را نیز خنک می کند. با این حال، مسائلی مانند نگرانی های زیست محیطی مربوط به مایعات غوطه ور، اثرات بلندمدت بر قطعات الکترونیکی و تعمیر و نگهداری مداوم چالش های مهمی را ایجاد می کند. مراکز داده ای که راه حل های غوطه وری را در نظر می گیرند باید یکپارچگی ساختاری طبقات ساختمان و زیرساخت های زیربنایی سیستم های برق و آب را نیز ارزیابی کنند. اجرای خنک‌کننده غوطه‌وری مستلزم طراحی مجدد تسهیلات گسترده است که منجر به هزینه‌های قابل توجهی می‌شود.