Termoszifon hőelvezetési technológia GPU-ban
vvv A mély tanulással, szimulációval, BIM tervezéssel és AEC ipari alkalmazások fejlesztésével a különböző iparágakban, az AI technológia virtuális GPU-technológiájának áldása mellett, erőteljes GPU számítási teljesítményelemzésre van szükség. Mind a GPU-szerverek, mind a GPU-munkaállomások általában miniatürizáltak, modulárisak és erősen integráltak. A hőáramlás sűrűsége gyakran eléri a hagyományos léghűtéses GPU-szerverek 7-10-szeresét. A modulok központosított telepítése miatt nagy számban vannak olyan NVIDIA GPU grafikus kártyák, amelyek nagy hőmennyiséggel rendelkeznek, így a hőelvezetési probléma nagyon szembetűnő. A régebben általánosan használt hőelvezetéses tervezési technológia már nem tudott megfelelni az új rendszerek követelményeinek. A hagyományos vízhűtéses GPU-szerverek vagy folyadékhűtéses GPU-szerverek nem választhatók el a rajongók támogatásától. Ma a termoszifon hőelvezetési technológiát elemezzük.
Jelenleg a piacon kapható termoszifonos hőleadási technológia főként oszlopos vagy lemezes radiátort használ testként, hőközeg csövet helyeznek a radiátor aljába, munkafolyadékot fecskendeznek be a héjba, és vákuum környezetet alakítanak ki. . Ez egy normál hőmérsékletű gravitációs hőcső. A munkafolyamat a következő: A radiátor alján a fűtési rendszer a héjban lévő munkaközeget a hőközeg csövön keresztül melegíti fel. Az üzemi hőmérsékleti tartományon belül a munkaközeg felforr, és a gőz a radiátor felső részébe emelkedik, hogy lecsapódik és hőt adjon le, és a kondenzátum a radiátor belső falán áramlik. A fűtőrész visszafolyóját felmelegítjük és ismét elpárologtatjuk, majd a hőt a hőforrásból a hűtőbordába adják át a munkaközeg folyamatos ciklusfázisváltásán keresztül a fűtés és fűtés céljának elérése érdekében.
A termoszifon hőelvezetés alkalmazása GPU munkaállomásokon:
Hogyan jutnak el lépésről lépésre a processzorhűtő egyes generációi a kortárs elméleti teljesítmény határáig? A legprimitívebb alumínium hűtőbordától a mai napig jó választás. Azt gondolhatja, hogy mivel néhány kis bordát olyan könnyű használni, jobb a több és nagyobb uszony használata? Az eredmény azonban nem az. Minél távolabb vannak a bordák a hőforrástól, annál alacsonyabb a bordák hőmérséklete. Amikor a hőmérséklet a környező levegő hőmérsékletére csökken, függetlenül attól, hogy mennyi ideig készülnek a bordák, a hőátadás nem fog tovább növekedni.
Amikor a modern GPU számítási energiafogyasztása eléri a 75-350 watt vagy még magasabb tartományt, a hőtervező mérnökök új hőelvezetési módszereket dolgoznak ki. Maga a hőcső nem növeli a radiátor hőleadó képességét. Feladata az, hogy a hővezetést és a hőkonvekciót egyidejűleg használja, hogy a hőátadási hatásfok jóval magasabb legyen, mint magának a fémnek.
Már 1937-ben megjelent a termoszifon technológia. Normál működés közben a hőcső belsejében lévő folyadék felforr, és a gőz a gőzkamrán keresztül eljut a kondenzációs végbe, majd a gőz visszatér a folyadékba, majd a csőmagon keresztül visszatér a hőforráshoz. A csőmag általában a szinterezett fémben van. Ha azonban a hőcső túl sok hőt vesz fel, akkor a "fűtőcső kiszáradásának" jelensége lép fel. A folyadék nemcsak gőzzé válik a gőzkamrában, hanem a csőmagban is gőzzé válik, ami megakadályozza, hogy visszaváltson folyadékká, hogy visszatérjen a hőforráshoz, ami nagymértékben növeli a hőcső hőellenállását.
Most a legfontosabbunk a termoszifon. A termoszifonos hőleadás nem olyan, mint egy hőcső, amely egy csőmag segítségével juttatja vissza a folyadékot a párolgási véghez, hanem csak a gravitációt használja, néhány ötletes kialakítással párosítva, hogy keringést alakítson ki, és a folyadék elpárologtatási folyamatát vízszivattyúként használja. . Ez nem új technológia, nagyon elterjedt a nagy hőleadású ipari alkalmazásokban.
Általánosságban elmondható, hogy a GPU belsejében lévő hűtőközeg felforr, felfelé áramlik a benne lévő kondenzációs oldalra, visszaváltozik folyadékká, majd visszatér a párolgó oldalra. Elméletileg két fő előnye van:
1. Kerülje el a hőcsövek kiszáradását, és ultra-nagy teljesítményű chipek túlhajtására használható
2. Mivel nincs szükség vízszivattyúra, a megbízhatóság jobb, mint a hagyományos integrált vízhűtés
A termoszifonos hőleadás legfontosabb pontja, hogy vastagsága a hagyományos 103 mm-ről mindössze 30 mm-re csökken (kevesebb, mint egyharmadára), a forma pedig viszonylag kicsi, és nem rontja a teljesítményt. A termoszifonos hőelvezető berendezések feldolgozásának megkönnyítése érdekében a legtöbb gyártó jelenleg alumínium anyagokat használ. Rezet is használnak, és a hőmérséklet 5-10 fokkal csökkenhet, csak a több hőt termelő GPU-szervereknél.
