서버 GPU 열사이펀 냉각

     AI 기술 가상 GPU 기술의 축복 아래 다양한 산업 분야의 딥 러닝, 시뮬레이션, BIM 설계 및 AEC 산업 응용 프로그램의 개발로 강력한 GPU 컴퓨팅 성능 분석이 필요합니다. GPU 서버와 GPU 워크스테이션은 모두 소형화, 모듈화 및 고도로 통합되는 경향이 있습니다. 열 흐름 밀도는 기존 공랭식 GPU 서버 장비의 7-10배에 도달하는 경우가 많습니다. 모듈의 중앙 집중식 설치로 인해 열량이 많은 NVIDIA GPU 그래픽 카드가 많기 때문에 열 방출 문제가 매우 두드러집니다. 과거에 일반적으로 사용되는 방열 설계 기술은 더 이상 새로운 시스템의 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 기존의 수냉식 GPU 서버 또는 수냉식 GPU 서버는 팬 지원과 분리할 수 없습니다. 오늘은 열사이펀 방열 기술에 대해 분석해 보겠습니다.

   현재 시장에 나와 있는 써모싸이펀 냉각 기술은 주로 기둥 또는 판형 방열판을 본체로 사용하고, 방열판 바닥에 열매체 튜브를 삽입하고, 쉘에 작동 유체를 주입하고, 진공 환경을 조성합니다. 이것은 상온 중력 히트 파이프입니다. 작업 과정은 다음과 같습니다.방열판, 가열 시스템은 열매체 파이프를 통해 쉘의 작동 유체를 가열합니다. 작동 온도 범위 내에서 작동 유체는 끓고 증기는 상부로 상승합니다.방열판응축하여 열을 방출하고 응축수는 내벽을 따라 흐릅니다.방열판. 가열부로의 환류는 가열되고 다시 증발되며, 가열 및 가열의 목적을 달성하기 위해 작동 유체의 지속적인 사이클 상 변화를 통해 열원에서 방열판으로 열이 전달됩니다.

GPU 워크스테이션에서 열사이펀 냉각 적용
      각 세대의 CPU 쿨러는 현대 이론적 성능의 한계까지 어떻게 단계적으로 이동합니까? 가장 원시적인 알루미늄 방열판부터 현재까지 좋은 선택입니다. 일부 작은 지느러미는 사용하기 쉽기 때문에 더 크고 더 큰 지느러미를 사용하는 것이 더 좋다고 생각할 수 있습니다. 그러나 결과는 그렇지 않습니다. 핀이 열원에서 멀어질수록 핀의 온도는 낮아집니다. 온도가 주변 공기의 온도로 떨어지면 핀이 아무리 오래 만들어도 열 전달이 계속 증가하지 않습니다.

     최신 GPU 컴퓨팅 전력 소비가 75~350와트 또는 그 이상 범위에 진입하면 열 설계 엔지니어는 새로운 열 분산 방법을 개발합니다. 히트 파이프 자체는 라디에이터의 방열 능력을 향상시키지 않습니다. 그 기능은 열 전도와 열 대류를 동시에 사용하여 금속 자체보다 훨씬 높은 열 전달 효율을 달성하는 것입니다.

    1937년에 열사이펀 기술이 등장했습니다. 정상 작동 중에 히트 파이프 내부의 액체가 끓고 증기가 증기 챔버를 통해 응축 끝에 도달한 다음 증기가 액체로 되돌아간 다음 튜브 코어를 통해 열원으로 돌아갑니다. 튜브 코어는 일반적으로 소결 금속에 있습니다. 그러나 히트 파이프가 너무 많은 열을 흡수하면 "히트 파이프 건조" 현상이 발생합니다. 액체는 증기 챔버에서 증기가 될 뿐만 아니라 튜브 코어에서 증기가 되어 다시 액체로 바뀌어 열원으로 돌아가는 것을 방지하여 히트 파이프의 열 저항을 크게 증가시킵니다.

 이제 우리의 하이라이트는 오는-thermosyphon입니다. Thermosyphon 방열은 액체를 증발 끝으로 되돌리기 위해 튜브 코어를 사용하는 히트 파이프와 같지 않지만 순환을 형성하기 위해 몇 가지 독창적인 디자인과 결합된 중력만 사용하고 액체 증발 프로세스를 워터 펌프로 사용합니다. . 이것은 새로운 기술이 아니며 열 방출이 큰 산업 응용 분야에서 매우 일반적입니다.

 열 사이펀 방열의 가장 중요한 점은 두께가 기존의 103mm에서 단 30mm(1/3 미만으로 감소)로 줄어들고 모양이 상대적으로 작아 성능이 저하되지 않는다는 것입니다. Thermosyphon 방열 장비의 처리를 용이하게 하기 위해 현재 대부분의 제조업체는 알루미늄 재료를 사용합니다. 구리도 사용되며 더 많은 열을 발생시키는 GPU 서버에 한해 온도를 5-10도 낮출 수 있습니다.