Công nghệ làm mát bằng chất lỏng chip trực tiếp
Hiện tại, hầu hết lưu lượng truy cập Internet đều được truyền qua các trung tâm dữ liệu. Ngoài sự phổ biến của các ứng dụng AI tổng hợp như ChatGPT, còn có nhu cầu chưa từng có về sức mạnh tính toán. Các trung tâm dữ liệu toàn cầu đang triển khai GPU và CPU hiệu suất cao nhiều nhất có thể. Điều này cũng tương ứng đặt ra nhu cầu cao hơn về điện và năng lượng.
Với sự phát triển của AI và điện toán hiệu năng cao, cấu hình chip, máy chủ và giá đỡ trong trung tâm dữ liệu ngày càng dày đặc. Mật độ cao này đòi hỏi hệ thống làm mát mạnh hơn để đảm bảo rằng thiết bị có thể hoạt động trong phạm vi nhiệt độ an toàn nhằm duy trì hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.
Điều này được hiểu rằng chi phí làm mát của các trung tâm dữ liệu đã trở thành phần tăng trưởng nhanh nhất trong chi phí cơ sở hạ tầng vật lý của họ, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 16%. Tốc độ tăng trưởng của chi phí làm mát trong các trung tâm dữ liệu vượt quá khả năng hiện có trong khi vẫn duy trì hoạt động hiệu suất cao. Theo số liệu từ Phòng thí nghiệm MIT Lincoln, đến năm 2030, các trung tâm dữ liệu sẽ tiêu thụ tới 21% nguồn điện của thế giới. Để giải quyết vấn đề tiêu thụ năng lượng của AI, ngành này không chỉ phát triển các chip tùy chỉnh AI chuyên dụng để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng mà còn áp dụng công nghệ làm mát hiệu quả hơn để giúp các trung tâm dữ liệu đạt được tính bền vững tối đa.
Gần đây, một công ty có tên ZutaCore đã giới thiệu tấm làm mát bằng chất lỏng chip trực tiếp điện môi đầu tiên trong ngành dành cho GPU NVIDIA. Đây là hệ thống làm mát bằng chất lỏng hai pha khan, trực tiếp vào chip, được thiết kế dành riêng cho khối lượng công việc điện toán hiệu năng cao và AI. Công ty đã hợp tác với nhiều nhà cung cấp như Intel, Dell và Vitus, đồng thời nhiều nhà sản xuất máy chủ cũng đang hợp tác với ZutaCore để hoàn thành việc chứng nhận và thử nghiệm nền tảng GPU Nvidia.
Giải pháp làm mát "HyperCool" của ZutaCore không dựa vào chất lỏng làm môi trường làm mát và sử dụng chất lỏng điện môi đặc biệt. Phương pháp làm mát này tiếp xúc trực tiếp chất lỏng làm mát lên chip cần được làm mát, có thể hấp thụ và loại bỏ nhiệt hiệu quả hơn so với làm mát bằng không khí truyền thống hoặc làm mát bằng chất lỏng gián tiếp. Công nghệ HyperCool cũng có thể phục hồi và tái sử dụng nhiệt do trung tâm dữ liệu tạo ra, đạt tỷ lệ tái sử dụng nhiệt 100%.
Ngoài ra, mức tiêu thụ điện năng hiện tại của mỗi GPU Nvidia H100 lên tới 700 W, đây là một thách thức không nhỏ đối với các trung tâm dữ liệu vốn đang phải chịu áp lực trong việc kiểm soát nhiệt độ, mức tiêu thụ năng lượng và không gian. Điều này được hiểu rằng HyperCool có thể giảm 80% mức tiêu thụ năng lượng làm mát, hỗ trợ GPU vượt quá 1500W và tăng mật độ giá đỡ lên 300%. Nhìn chung, làm mát trong trung tâm dữ liệu là một khía cạnh quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất phần cứng và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Với sự gia tăng về quy mô trung tâm dữ liệu và nhu cầu điện toán, các giải pháp làm mát hiệu quả ngày càng trở nên quan trọng.
Bằng cách liên tục cung cấp khả năng làm mát tối ưu, phần cứng của trung tâm dữ liệu có thể tiếp tục hoạt động ở mức hiệu suất cao, tránh biến động hiệu suất do vấn đề nhiệt độ gây ra, từ đó đạt được sức mạnh tính toán vượt xa các cơ sở truyền thống. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng dựa vào điện toán hiệu năng cao, chẳng hạn như trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu lớn.
