Giải pháp làm mát bằng chất lỏng lai chip công suất cao của NVIDIA

Nhóm NVIDIA đang xây dựng một giải pháp mới - làm mát bằng chất lỏng hỗn hợp để đáp ứng nhu cầu làm mát của các trung tâm dữ liệu trong tương lai. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng tiên tiến này đã nhận được khoản tài trợ 5 triệu USD từ chương trình COOLRCHIPS của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, đây cũng là khoản tài trợ cao nhất nhận được trong số 15 dự án chương trình COOLRCHIPS được Bộ Năng lượng Hoa Kỳ trao tặng vào tháng 5.

Khái niệm làm mát bằng chất lỏng lai này kết hợp làm mát bằng chất lỏng trực tiếp (DLC) của chip với làm mát bằng nhúng của các thành phần khác. So với việc hiện tại không thể xử lý được khả năng làm mát bằng chất lỏng với mật độ công suất cao hơn 40W/cm2, làm mát lai có những ưu điểm sau:
1. Công suất của tủ rack máy chủ có thể lên tới 200kW, gấp 25 lần mức hiện tại;
2. So với làm mát bằng không khí, chi phí giảm ít nhất 5%;
3. So với làm mát bằng không khí, hiệu suất làm mát tăng 20%;
4. Chạy êm hơn và lượng khí thải carbon thấp hơn.

NVIDIA tuyên bố rằng họ sẽ phát triển một trung tâm dữ liệu mô-đun mới với các hệ thống làm mát cải tiến tích hợp trực tiếp vào chip, hệ thống làm mát ngâm hai pha và một pha được bơm trong một ống góp giá đỡ có máy bơm tích hợp và bộ tách hơi lỏng. Thiết kế này sử dụng tấm làm mát hai pha để làm mát chip, trong khi các thành phần máy chủ khác có mật độ năng lượng thấp hơn sẽ được ngâm trong hộp ngâm kín. Máy chủ sử dụng chất làm lạnh màu xanh lá cây để làm mát hai pha và làm mát ngâm tương ứng.

Ở cấp độ máy chủ, thiết kế này kết hợp các mô-đun làm mát bay hơi trực tiếp vào chip, bao gồm việc định vị điện cực kim loại trên chip công suất cao để loại bỏ các vật liệu giao diện nhiệt và giảm khả năng cản nhiệt của chất làm mát, cũng như làm mát không khí, bao gồm bộ trao đổi nhiệt cửa sau và các thành phần khác được sử dụng trong hệ thống, cung cấp giải pháp mạnh mẽ và có thể mở rộng cho tương lai, cũng như một phương pháp đơn giản để trang bị thêm cho các trung tâm dữ liệu cũ.

Với sự gia tăng liên tục về năng lượng của trung tâm dữ liệu được thúc đẩy bởi AI và các ứng dụng điện toán quy mô lớn khác, việc phát triển các công nghệ làm mát tiên tiến và hiệu quả nhằm giảm năng lượng làm mát hiện chiếm khoảng 40% mức tiêu thụ năng lượng của trung tâm dữ liệu là lĩnh vực trọng tâm chính của dữ liệu. người tham gia thị trường trung tâm.