Công nghệ làm mát bằng chất lỏng: Tăng cường hiệu quả cho các trung tâm dữ liệu mật độ cao
Aug 27, 2024
Để lại lời nhắn
ⅠƯu điểm của công nghệ làm mát bằng chất lỏng
So với công nghệ làm mát bằng không khí truyền thống, làm mát bằng chất lỏng mang lại những ưu điểm nhưtiêu thụ năng lượng thấp, tản nhiệt cao, tiếng ồn thấp và TCO thấp, phù hợp với xu hướng tiêu thụ năng lượng cao và mật độ cao tại các trung tâm dữ liệu:
- Tản nhiệt hiệu quả:Khả năng làm mát của chất lỏng gấp từ 1,000 đến 3,000 lần so với không khí, khiến cho việc làm mát bằng chất lỏng phù hợp hơn với các ứng dụng máy chủ công suất lớn, năng lượng cao.
- Tiết kiệm năng lượng:Hệ thống làm mát bằng chất lỏng có thể đạt được tỷ lệ hiệu suất năng lượng cao hơn, giảm mức tiêu thụ năng lượng của các trung tâm dữ liệu. Công nghệ làm mát bằng chất lỏng, đặc biệt là làm mát ngâm, có thể giảm PUE (Hiệu quả sử dụng điện) của một trung tâm dữ liệu xuống dưới 1,2, tiết kiệm 30-50% điện so với các phương pháp làm mát bằng không khí truyền thống.
- Tăng độ tin cậy của thiết bị:Công nghệ làm mát bằng chất lỏng có thể làm giảm hỏng hóc thiết bị do nhiệt độ cao, kéo dài tuổi thọ của máy chủ và tránh rung động và tiếng ồn do quạt gây ra.
- Tiết kiệm không gian:Làm mát bằng chất lỏng cho phép bố trí máy chủ nhỏ gọn hơn vì nó không yêu cầu không gian luồng khí lớn cần thiết như làm mát bằng không khí, do đó tiết kiệm không gian sàn của trung tâm dữ liệu.
- Tăng mật độ công suất:Làm mát bằng chất lỏng hỗ trợ mật độ công suất rack cao hơn, đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng AI và điện toán hiệu suất cao. Các giải pháp làm mát ngâm có thể tăng công suất rack đơn lên 100kW hoặc thậm chí hơn 200kW.
Các công nghệ làm mát bằng chất lỏng phổ biến như làm mát bằng tấm lạnh và làm mát ngâm có hiệu suất vượt trội hơn đáng kể so với làm mát bằng không khí truyền thống về khả năng tản nhiệt, tích hợp và hiệu quả năng lượng.
▲ Làm mát bằng chất lỏng
ⅡÁp dụng rộng rãi hơn công nghệ làm mát bằng chất lỏng
Khi trí tuệ nhân tạo cách mạng hóa và nền kinh tế kỹ thuật số chuyển đổi, các trung tâm dữ liệu đang tiến hóa theo hướng tiêu thụ năng lượng và mật độ cao hơn, dẫn đến việc áp dụng rộng rãi hơn công nghệ làm mát bằng chất lỏng. Làm mát bằng không khí truyền thống chỉ có thể đáp ứng nhu cầu làm mát của các trung tâm dữ liệu với 2,7kW trên mỗi giá đỡ, không đủ cho các trung tâm dữ liệu có mật độ trung bình đến cao. Làm mát bằng chất lỏng, với nhiệt dung riêng cao và khả năng truyền nhiệt đối lưu, có thể đáp ứng nhu cầu làm mát của các trung tâm dữ liệu với 2.7-30kW trên mỗi giá đỡ, giải quyết thách thức về mật độ thông lượng nhiệt cực cao. Trong tương lai, công nghệ làm mát bằng chất lỏng sẽ ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu.
Nhu cầu tính toán cao của các mô hình AI lớn đang thúc đẩy việc xây dựng cơ sở hạ tầng AI.Khi ngành AIGC bước vào giai đoạn phát triển nhanh chóng, việc cải thiện liên tục hiệu suất của các mô hình AI lớn, được hỗ trợ bởi việc đào tạo trên hàng nghìn tỷ tham số, dẫn đến nhu cầu tính toán đáng kể, có khả năng thúc đẩy làn sóng xây dựng cơ sở hạ tầng AI mới. Theo OpenAI, các yêu cầu tính toán để đào tạo mô hình AI đã tăng gấp đôi sau mỗi 3,4 tháng kể từ năm 2012.
Lấy mô hình GPT-3 làm ví dụ. Theo dữ liệu lambdalabs, mô hình này có 175 tỷ tham số, với tổng thời gian tính toán đào tạo là 3.640 PFlop/giây-ngày (tức là sẽ mất 3.640 ngày để hoàn thành tính toán ở 1 PFlop/giây). Một lần chạy đào tạo duy nhất của mô hình cần khoảng 355 năm CPU và tốn 4,6 triệu đô la (giả sử sử dụng chip Nvidia Tesla V100).
▲ Mở AI
ⅢNhu cầu cấp thiết về sức mạnh tính toán cao đang thúc đẩy sự phát triển cơ sở hạ tầng AI
Năng lực tính toán đào tạo cao cần phải phù hợp với cơ sở hạ tầng tương ứng. Theo "Báo cáo đánh giá phát triển năng lực tính toán trí tuệ nhân tạo của Trung Quốc 2022-2023", chi tiêu cho AI toàn cầu dự kiến sẽ tăng 27,9% vào năm 2023, trong khi năng lực tính toán thông minh của Trung Quốc dự kiến sẽ đạt 427 EFlop/giây, tăng 59% so với cùng kỳ năm trước.
Khi ngành công nghiệp AI phát triển nhanh chóng, khoảng cách đáng kể về sức mạnh tính toán đang thúc đẩy sự tăng trưởng tốc độ cao trong các lô hàng máy chủ AI. Trong năm 2023, lô hàng máy chủ AI chung/máy chủ AI cao cấp toàn cầu lần lượt là 470,000 và 270,000 đơn vị, tương ứng với mức tăng trưởng theo năm là 36,6% và 490,5%. Dự kiến vào năm 2024, lô hàng máy chủ AI chung và máy chủ AI cao cấp toàn cầu sẽ lần lượt đạt 725,000 và 543,000 đơn vị, tương ứng với mức tăng trưởng theo năm là 54,2% và 172,0%.
▲ Tăng trưởng nhanh chóng trong việc xuất xưởng máy chủ AI
Theo nhưBáo cáo nghiên cứu chuyên sâu về thị trường trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng của Trung Quốc năm 2023Thị trường trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng của Trung Quốc dự kiến sẽ đạt 23,63 tỷ nhân dân tệ vào năm 2024, tăng 53% so với cùng kỳ năm trước. Dựa trên nhu cầu thị trường và sự phát triển của hệ sinh thái ngành, thị trường dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 59% trong năm năm tới. Đến năm 2027, với việc triển khai thương mại các mô hình AI lớn và sự trưởng thành của hệ sinh thái làm mát bằng chất lỏng, quy mô thị trường dự kiến sẽ tăng trưởng đáng kể, có khả năng đạt 102 tỷ nhân dân tệ.