Thermosyphon 냉각 기술 도입
AI 기술과 가상 GPU 기술의 지원을 통해 각계각층의 딥 러닝, 시뮬레이션, BIM 설계 및 AEC 애플리케이션이 개발됨에 따라 강력한 GPU 컴퓨팅 성능 분석이 필요합니다. GPU 서버와 GPU 워크스테이션 모두 소형화, 모듈화, 고도로 통합되는 경향이 있습니다. 열유속 밀도는 기존 공냉식 GPU 서버 장비의 7-10배에 달하는 경우가 많습니다.
중앙 집중식 모듈 설치 방식으로 인해 발열량이 많은 NVIDIA GPU 그래픽 카드가 많이 있으므로 열 방출 문제가 매우 중요합니다. 과거에는 일반적으로 사용되는 열 설계가 새로운 시스템의 사용 요구 사항을 충족할 수 없었습니다. 기존의 액체 냉각 GPU 서버 또는 액체 냉각 GPU 서버는 팬의 축복과 불가분의 관계입니다. Thermosyphon 냉각 기술은 서버 열 방출에 점차 널리 사용됩니다.
현재 시중에 나와 있는 써모사이펀 냉각 기술은 주로 기둥 또는 플레이트 라디에이터를 본체로 사용하고 라디에이터 하단의 열매체 파이프를 관통하여 냉각 매체를 쉘에 주입하여 진공 환경을 설정합니다. 이것은 상온 중력 히트파이프입니다.
작업 과정은 다음과 같습니다. 라디에이터 하단에서 가열 시스템이 열매체 파이프를 통해 쉘의 작동 매체를 가열합니다. 작동 온도 범위 내에서 작동 매체는 끓고, 증기는 응축 및 열 방출을 위해 라디에이터 상부로 올라가고, 응축수는 라디에이터 내벽을 따라 가열 섹션으로 다시 흘러 가열되어 다시 증발됩니다. 열은 작동 매체의 지속적인 순환 상 변화를 통해 열원에서 방열판으로 전달되어 가열 목적을 달성합니다.
원래의 알루미늄 압출 방열판부터 새로운 공랭식 방열판까지, 더 나은 냉각 성능을 위해 더 많은 핀을 사용하는 것이 여전히 좋은 선택입니다. 일부 작은 핀은 사용하기가 너무 쉽기 때문에 점점 더 큰 핀을 사용하는 것이 더 낫다고 생각할 수도 있습니다. 그러나 핀이 열원에서 멀어질수록 핀 온도가 낮아져 냉각 효과가 제한됩니다. 온도가 주변 공기의 온도까지 떨어지면 핀을 아무리 오래 만들어도 열 전달이 계속 증가하지 않습니다.
열파이프와 달리 써모사이펀 열 방출은 파이프 코어를 사용하여 액체를 증발 끝으로 다시 가져오지만 중력과 일부 독창적인 디자인만 사용하여 액체 증발 과정을 워터 펌프로 사용하는 사이클을 형성합니다. 이는 새로운 기술이 아니며 열 방출이 높은 산업 응용 분야에서 일반적입니다.
일반적으로 GPU 내부의 냉매는 끓어올라 응축단으로 올라가고 다시 액체로 바뀌어 증발단으로 돌아갑니다. 이론적으로는 두 가지 장점이 있습니다.
1. 히트파이프 건조를 방지하고 오버클럭 및 초고성능 칩에 사용할 수 있습니다.
2. 워터 펌프가 필요 없기 때문에 기존 통합 수냉식보다 신뢰성이 더 좋습니다.
이제 써모싸이펀 냉각의 가장 중요한 점은 두께가 기존 103mm에서 단 30mm(1/3 미만)로 줄어들 것이라는 점입니다. 모양이 상대적으로 작아서 성능을 손상시키지 않습니다. 가공을 용이하게 하기 위해 현재 대부분의 제조업체는 알루미늄 재료를 사용합니다. 구리도 사용되며 온도는 5-10도 정도 더 낮아질 수 있습니다. 이는 가열 용량이 높은 GPU 서버에만 해당되며, 기술이 개발됨에 따라 앞으로 점점 더 많은 써모싸이펀 열 솔루션이 다른 응용 프로그램에 사용될 것입니다.
