Nestejäähdytystekniikka: Tehokkuuden lisääminen suuritiheyksisille palvelinkeskuksille

 

ⅠNestejäähdytystekniikan edut

 

Perinteiseen ilmajäähdytystekniikkaan verrattuna nestejäähdytys tarjoaa etuja mmalhainen energiankulutus, korkea lämmöntuotto, alhainen melu ja alhainen TCO, sopusoinnussa datakeskusten korkean energiankulutuksen ja tiheyden trendin kanssa:

 

• Tehokas lämmönpoisto:Nesteen jäähdytyskapasiteetti on 1,000 - 3,000 kertaa ilman jäähdytyskapasiteetti, joten nestejäähdytys sopii paremmin paljon energiaa vaativiin ja tehokkaisiin palvelinsovelluksiin.
• Energiansäästö:Nestejäähdytysjärjestelmillä voidaan saavuttaa korkeampi energiatehokkuussuhde, mikä vähentää datakeskusten energiankulutusta. Nestejäähdytystekniikka, erityisesti uppojäähdytys, voi laskea palvelinkeskuksen PUE:n (Power Usage Effectiveness) alle 1,2:een, mikä säästää 30-50 % sähköstä perinteisiin ilmajäähdytysmenetelmiin verrattuna.
• Parempi laitteiden luotettavuus:Nestejäähdytystekniikka voi vähentää korkeiden lämpötilojen aiheuttamia laitevikoja, pidentää palvelimien käyttöikää ja välttää tuulettimien aiheuttamaa tärinää ja melua.
• Tilansäästö:Nestejäähdytys mahdollistaa kompaktimman palvelinasettelun, koska se ei vaadi ilmajäähdytyksen edellyttämiä suuria ilmavirtatiloja, mikä säästää konesalin lattiatilaa.
• Lisääntynyt tehotiheys:Nestejäähdytys tukee korkeampia telineiden tehotiheyksiä, mikä täyttää tehokkaan tietojenkäsittelyn ja tekoälysovellusten vaatimukset. Upotusjäähdytysratkaisut voivat nostaa yhden telineen tehon 100 kW:iin tai jopa yli 200 kW:iin.

 

Yleisimmät nestejäähdytystekniikat, kuten kylmälevy- ja upotusjäähdytys, ylittävät merkittävästi perinteisen ilmajäähdytyksen lämmönpoiston, integroinnin ja energiatehokkuuden suhteen.

 

 

▲ Nestejäähdytys

 

 

ⅡNestejäähdytysteknologian laajempi käyttöönotto

 

Tekoälyn mullistaessa ja digitaalisen talouden muuttuessa datakeskukset kehittyvät kohti korkeampaa energiankulutusta ja -tiheyttä, mikä johtaa nestejäähdytystekniikan laajempaan käyttöön. Perinteinen ilmajäähdytys pystyy tyydyttämään vain palvelinkeskusten jäähdytystarpeet 2,7 kW:lla telinettä kohti, mikä ei riitä keskitiheyksille ja suurille konesaleille. Nestejäähdytys, jolla on suuri ominaislämpökapasiteetti ja konvektiivinen lämmönsiirtokyky, pystyy vastaamaan palvelinkeskusten jäähdytystarpeisiin 27-30kW:lla telinettä kohden, mikä vastaa erittäin korkean lämpövirran tiheyden haasteeseen. Tulevaisuudessa nestejäähdytysteknologiaa käytetään yhä laajemmin konesaleissa.

 

Suurten tekoälymallien korkeat laskennalliset vaatimukset ohjaavat tekoälyinfrastruktuurin rakentamista.Kun AIGC-teollisuus siirtyy nopean kehityksen ajanjaksoon, suurten tekoälymallien suorituskyvyn jatkuva parantaminen, jota tukee biljoonien parametrien koulutus, johtaa merkittäviin laskentatarpeisiin, mikä todennäköisesti johtaa tekoälyn infrastruktuurin rakentamiseen. OpenAI:n mukaan tekoälymallikoulutuksen laskentavaatimukset ovat kaksinkertaistuneet 3,4 kuukauden välein vuodesta 2012 lähtien.

 

Otetaan esimerkkinä GPT{0}}-malli. Lambdalabsin tietojen mukaan tässä mallissa on 175 miljardia parametria, ja kokonaisharjoittelulaskenta on 3 640 PFlop/s-päivää (eli laskennan suorittaminen nopeudella 1 PFlop/s kestäisi 3 640 päivää). Mallin yksi harjoituskerta vaatii noin 355 CPU-vuotta ja maksaa 4,6 miljoonaa dollaria (olettaen, että käytetään Nvidia Tesla V100 -siruja).

 

▲ Avaa AI

 

ⅢKiireellinen tarve suurelle laskentateolle ajaa tekoälyinfrastruktuurin kehitystä

 

Korkea koulutuksen laskentateho on sovitettava vastaavaan infrastruktuuriin. Kiinan tekoälyn laskentatehon kehitysarviointiraportin "2022-2023 China Artificial Intelligence Computing Power Development Assessment Report" mukaan maailmanlaajuisten tekoälyn kulujen odotetaan kasvavan 27,9 % vuonna 2023, kun taas Kiinan älykkään laskentatehon odotetaan nousevan 427 EFlop/s vuodessa. - Kasvua 59 prosenttia vuodessa.

 

Tekoälyteollisuuden kasvaessa nopeasti, laskentatehon merkittävä puute ajaa tekoälypalvelintoimitusten nopeaa kasvua. Vuonna 2023 yleisten tekoälypalvelimien/huippuluokan tekoälypalvelimien maailmanlaajuiset toimitukset olivat 470,000 ja 270000 yksikköä, mikä merkitsee 36,6:n vuosikasvua. % ja 490,5 %. Yleisten tekoälypalvelimien maailmanlaajuisten toimitusten odotetaan vuonna 2024 saavuttavan 725,000 ja 543,000 yksikköä, mikä merkitsee 54,2 %:n vuosikasvua. ja 172,0 %.

 

▲ Tekoälypalvelintoimitusten nopea kasvu

 

mukaan2023 Kiinan nestejäähdytteisten palvelinkeskusten markkinoiden syvällinen tutkimusraportti, Kiinan nestejäähdytteisten konesalimarkkinoiden odotetaan saavuttavan 23,63 miljardia juania vuonna 2024, mikä on 53 % vuosikasvua. Markkinakysyntään ja teollisuuden ekosysteemin kehitykseen perustuen markkinoiden ennustetaan kasvavan seuraavien viiden vuoden aikana 59 %:n vuosikasvulla. Vuoteen 2027 mennessä suurten tekoälymallien kaupallisen käyttöönoton ja nestejäähdytysekosysteemin kypsymisen myötä markkinoiden koon odotetaan kasvavan merkittävästi, mahdollisesti 102 miljardiin juaniin.