Dadansoddiad o oeri hylif a thechnoleg afradu gwres mewn canolfannau data AI
Mae AI cynhyrchiol a modelau mawr amrywiol yn dod â phrofiad cymhwysiad newydd sbon i ni, a hefyd yn gosod gofynion uwch ar bŵer cyfrifiadura. Ar gyfer rheolwyr gweithredu canolfannau data, oherwydd y cynnydd sylweddol yn nwysedd pŵer gweinyddwyr GPU, gosodir gofynion uwch ar offer rheweiddio a thechnoleg canolfannau data. Felly, yn ogystal â chanolbwyntio ar y pŵer cyfrifiadurol ei hun, maent hefyd yn talu mwy o sylw i'r materion amrywiol a achosir gan ddefnydd pŵer ac oeri canolfan ddata.
Wedi'i ysgogi gan y galw cryf am bŵer cyfrifiadurol AI, mae nifer y gweinyddwyr GPU mewn canolfannau data wedi cynyddu'n sylweddol, gan arwain at faterion defnydd pŵer cynyddol amlwg. Gwyddom mai cyfanswm pŵer mwyaf cabinet sengl wedi'i oeri ag aer mewn canolfannau data yw 15kW. Gyda'r un gyfradd racio, mae'r twf pŵer a ddygwyd gan weinyddion GPU wedi agosáu at derfyn cabinet sengl. Fodd bynnag, mae defnydd pŵer GPUs yn dal i gynyddu'n gyson. Yn wyneb defnydd pŵer uchel a senarios dwysedd uchel, mae'n amlwg nad yw oeri aer traddodiadol yn gallu diwallu anghenion defnydd ynni ac afradu gwres. Mae technoleg oeri hylif, gyda'i effeithlonrwydd ynni uwch-uchel a dwysedd gwres uwch-uchel, wedi dod yn opsiwn angenrheidiol ar gyfer datrysiadau rheoli tymheredd mewn canolfannau cyfrifiadurol deallus.
Mewn canolfannau data traddodiadol wedi'u hoeri ag aer, mae'r defnydd o ynni ar gyfer oeri offer a disipiad gwres mor uchel â 40%, ac nid yw'r effeithlonrwydd afradu gwres yn uchel. Oherwydd ei gyfyngiadau, mae oeri aer confensiynol mewn canolfannau data wedi'i ddylunio'n gyffredinol gyda dwysedd cabinet sengl o 8-10kW. Oherwydd bod dargludedd thermol technoleg oeri hylif 25 gwaith yn fwy nag aer ac yn cario bron i 3000 gwaith yn fwy o wres na'r un cyfaint o aer, gall gyflawni dwysedd cabinet sengl o dros 30kW yn hawdd. Felly, gall arbed llawer o le, gwella ymhellach ddwysedd defnyddio cypyrddau mewn un ganolfan ddata, a gwella cyfradd defnyddio ardal uned canolfan ddata.
Fodd bynnag, ar hyn o bryd nid oes technoleg unedig a safon adeiladu yn y diwydiant oeri hylif, ac o'i gymharu ag oeri aer-oeri traddodiadol, mae cost adeiladu canolfannau data oeri hylif yn dal yn rhy uchel. Mae datblygiad cyflym technoleg oeri hylif a diffyg technoleg unedig a safonau adeiladu wedi dod â heriau sylweddol i reolaeth a chynnal a chadw diweddarach.
Ar hyn o bryd, mae'r prif dechnolegau oeri hylif yn cynnwys technoleg oeri hylif anuniongyrchol a gynrychiolir gan system oeri hylif plât oer a thechnoleg oeri hylif uniongyrchol a gynrychiolir gan system oeri hylif trochi. Oherwydd y gwahaniaethau mewn dyluniad afradu gwres rhwng y ddau, mae gwahaniaethau sylweddol hefyd mewn effeithlonrwydd afradu gwres.
Cyflawnir technoleg afradu gwres anuniongyrchol trwy gysylltu ag arwynebau CPUs, cof, GPUs, gyriannau caled, a chyfryngau eraill megis platiau oer, gan ddefnyddio llif yr oerydd i gario gwres i ffwrdd. Yn ogystal â phlatiau oer a chyfryngau eraill, mae technoleg oeri hylif anuniongyrchol hefyd yn cynnwys cydrannau fel cyfnewidwyr gwres, piblinellau, pympiau, oerydd a systemau rheoli. Mae'r system oeri hylif plât oer wedi dod yn brif ateb ar gyfer technoleg oeri hylif anuniongyrchol. Prif fanteision technoleg oeri hylif anuniongyrchol yw nad oes angen newid ffurf y gweinyddwyr presennol, mae ganddo anhawster technegol dylunio isel, anhawster lleoli cymharol isel, ac anhawster cymharol isel wrth weithredu a rheoli cynnal a chadw yn ddiweddarach. Yn ogystal, oherwydd y defnydd o hydoddiant dyfrllyd ethylene glycol fel cyfrwng oeri, mae'r gost yn is.
Yr anfantais yw bod yr effeithlonrwydd afradu gwres yn gymharol isel, ac oherwydd y nifer fawr o gydrannau, mae'r gyfradd fethiant yn gymharol uwch. Ar hyn o bryd, y system oeri hylif plât oer yw'r ateb a ffefrir ar gyfer y rhan fwyaf o ganolfannau data.
Mae technoleg oeri hylif uniongyrchol yn cyfeirio at y cyswllt uniongyrchol rhwng CPU, GPU, mamfwrdd, cof, ac ati, ac oerydd, sy'n llifo'n uniongyrchol trwy'r wyneb caledwedd i amsugno a thynnu gwres. Ar hyn o bryd, mae technoleg oeri hylif uniongyrchol yn cynnwys systemau oeri hylif trochi a systemau oeri hylif chwistrellu. Yn dibynnu a yw'r cyfrwng oeri yn cael ei newid fesul cam, gellir ei rannu'n drochi un cam a throchi newid cyfnod.
O'i gymharu â thechnoleg afradu gwres anuniongyrchol, nid oes gan dechnoleg oeri hylif uniongyrchol unrhyw gyfrwng dargludol canolraddol rhwng yr hylif a'r ffynhonnell wres, a gellir trosglwyddo gwres yn fwy uniongyrchol i'r hylif, gan arwain at effeithlonrwydd afradu gwres uwch. Fodd bynnag, mae technoleg oeri hylif uniongyrchol yn fwy anodd a chostus i'w defnyddio oherwydd yr angen i ailgynllunio a thrawsnewid y ganolfan ddata gyfan. Ar hyn o bryd, defnyddir technoleg oeri hylif uniongyrchol yn bennaf mewn senarios sy'n gofyn am effeithlonrwydd afradu gwres uchel.
Ar hyn o bryd, wrth i'r system oeri hylif plât oer ddod yn fwy aeddfed, bydd yn dod yn dechnoleg oeri hylif prif ffrwd sy'n mynd i mewn i ganolfannau data yn gyntaf. Bydd cost, gweithrediad a chynnal a chadw, diogelwch a materion eraill sy'n effeithio ar boblogeiddio technoleg oeri hylif plât oer hefyd yn cael eu datrys gyda datblygiad technoleg a safoni.
Gyda datblygiad parhaus technoleg, bydd systemau oeri hylif trochi hefyd yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn canolfannau data newydd dwysedd uchel, gan wella ymhellach effeithlonrwydd afradu gwres canolfannau data a gwella lefelau pŵer cyfrifiadurol yn sylweddol.
