써모사이펀 냉각 기술
다양한 산업에서 딥 러닝, 시뮬레이션, BIM 설계 및 AEC 산업 응용 프로그램이 개발됨에 따라 AI 기술 가상 GPU 기술의 축복 아래 강력한 GPU 컴퓨팅 성능 분석이 필요합니다. GPU 서버와 GPU 워크스테이션은 모두 소형화, 모듈화 및 고도로 통합되는 경향이 있습니다. 열 흐름 밀도는 종종 기존 공냉식 GPU 서버 장비의 7-10배에 이릅니다. 모듈의 중앙 집중식 설치로 인해 열량이 많은 NVIDIA GPU 그래픽 카드가 많기 때문에 방열 문제가 매우 두드러집니다. 과거에 일반적으로 사용되는 방열 설계 기술은 더 이상 새로운 시스템의 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 기존 수냉식 GPU 서버 또는 수냉식 GPU 서버는 팬 지원에서 분리할 수 없습니다. 열사이펀 냉각 기술은 최근 몇 년 동안 서버 열 설계의 새로운 솔루션입니다.
현재 시중에 나와 있는 써모사이펀 냉각 기술은 주로 기둥이나 판형 라디에이터를 본체로 사용하고, 열매체 튜브를 히트싱크 바닥에 삽입하고 작동유체를 쉘에 주입해 진공 환경을 구축하고 있다. 이것은 상온 중력 히트 파이프입니다. 작동 과정은 다음과 같습니다. 방열판 바닥에서 가열 시스템은 열매체 파이프를 통해 쉘의 작동 유체를 가열합니다. 작동 온도 범위 내에서 작동 유체가 끓고 증기가 방열판 상부로 상승하여 열을 응축 및 방출하고 응축수가 방열판 내벽을 따라 흐릅니다. 가열부로의 환류는 다시 가열되어 증발되며, 작동유체의 연속주기 상변화를 통해 열원에서 방열판으로 열이 전달되어 가열 및 가열의 목적을 달성한다.
GPU 워크스테이션에서 써모사이펀 방열 적용:
각 세대의 CPU 쿨러는 어떻게 현대 이론 성능의 한계까지 단계적으로 이동합니까? 가장 원시적인 알루미늄 방열판에서 현재까지, 그것은 좋은 선택입니다. 일부 작은 지느러미는 사용하기 쉽기 때문에 점점 더 큰 지느러미를 사용하는 것이 더 낫다고 생각할 수 있습니다. 그러나 결과는 그렇지 않습니다. 지느러미가 열원에서 멀어질수록 지느러미의 온도가 낮아집니다. 온도가 주변 공기의 온도로 떨어지면 핀을 아무리 오래 만들어도 열 전달이 계속 증가하지 않습니다.
최신 GPU 컴퓨팅 전력 소비가 75와트에서 350와트 또는 그 이상으로 증가하면 열 설계 엔지니어는 새로운 방열 방법을 개발하기 시작합니다. 히트 파이프 자체는 라디에이터의 방열 용량을 향상시키지 않습니다. 그 기능은 열전도와 열 대류를 동시에 사용하여 금속 자체보다 훨씬 높은 열 전달 효율을 달성하는 것입니다.
이제 우리의 하이라이트는 온-테르모사이폰입니다. Thermosyphon 방열은 튜브 코어를 사용하여 액체를 증발 끝으로 되돌리는 히트 파이프가 아니라 중력만 사용하고 일부 독창적인 설계와 결합하여 순환을 형성하고 액체 증발 과정을 워터 펌프로 사용합니다. . 이것은 새로운 기술이 아니며 열 방출이 큰 산업 응용 분야에서 매우 일반적입니다.
일반적으로 GPU 내부의 냉매는 끓어올라 내부의 응축측으로 흘러들어가 다시 액체로 변해 증발측으로 돌아간다. 이론상 두 가지 주요 이점이 있습니다.
1. 히트 파이프가 건조되는 것을 방지하고 초고성능 칩을 오버클러킹하는 데 사용할 수 있습니다.
2. 워터 펌프가 필요 없기 때문에 기존의 통합 수냉식보다 신뢰성이 우수합니다.
열사이펀 방열의 가장 중요한 점은 두께가 기존의 103mm에서 30mm(1/3 미만으로 감소)로 줄어들고 모양이 상대적으로 작아 성능이 저하되지 않는다는 것입니다. 열사이펀 방열 장비의 처리를 용이하게 하기 위해 대부분의 제조업체는 현재 알루미늄 재료를 사용합니다. 구리도 사용되며 더 많은 열을 발생시키는 GPU 서버에 대해서만 온도를 5-10도 낮출 수 있습니다.