AIGC accelererar explosionen av vätskekylningsmarknaden på flisnivå
AIGC driver hög efterfrågan på datorkraft. AIGC bygger på stora modeller och big data. Den generativa modellen/multimodala tillvägagångssättet i AIGC kräver huvudsakligen intelligent datorkraft. År 2021 är den totala omfattningen av global datorutrustnings beräkningskraft/intelligent beräkningskraft 615/232 EFlops, och den förväntas öka till 56/52,5 ZFlops år 2030, med CAGR65 procent /80 procent ; Fördubblingstiden för den genomsnittliga beräkningskraften har reducerats till 9,9 månader.
Vätskekylning på flisnivå har blivit den vanliga kyllösningen. Ökningen av strömförbrukning driver uppgraderingen av kylkraven: Intel CPU-strömförbrukning överstiger 350W, NVIDIA GPU-strömförbrukning överstiger 700W, och AI-klusterdatoreffekttätheten når i allmänhet 50kW/skåp. Luftkylning och värmeavledning har nått kapacitetstaket: skåpeffekt som överstiger 15kW är taket för luftkylningskapacitet, och vätskans värmeledningsförmåga är 15-25 gånger luftens. Det finns ett akut behov av att uppgradera vätskekylningen. Kylning är allt mer nära kärnvärmekällan: den förväntas utvecklas från rumsnivå, skåpnivå och servernivå till chipnivå. Strikt policyreglering påskyndar infiltrationen av vätskekylning: Energiförbrukningen i temperaturkontrollsystem är en av nyckelfaktorerna för att minska PUE. Under bakgrunden med dubbla kol är PUE-kravet för East Digital West Computing-noden under 1,25/1,2.
Bakom förbättringen av datorkraften måste chip ha högre beräkningseffektivitet och göra fler beräkningar på kortare tid, vilket oundvikligen leder till en ökning av chipenergiförbrukningen. Enligt ODCC "White Paper on the Reliability of Cold Plate Liquid Cooled Servers", år 2022, har den enda CPU-strömförbrukningen för Intels fjärde generationens serverprocessor överstigit 350 watt, strömförbrukningen för NVIDIAs enda GPU-chip har överstigit 700 watt, och AI-klustrets beräkningseffekttäthet har i allmänhet nått 50 kW/skåp. Driftstemperaturen för ett chip påverkar avsevärt dess prestanda, och en ökning av effekttätheten ökar avsevärt chipets värmeflödestäthet, vilket resulterar i en ökning av chiptemperaturen. I traditionella flis används 98 procent av volymen för kylning, och endast 2 procent används för beräkning och drift. Det är dock fortfarande svårt att lösa det nuvarande värmeavledningsproblemet. Med den kontinuerliga och snabba förbättringen av spånprestanda kommer värmeavledningsproblemet att bli allt mer framträdande.
I valet av kylmedier finns också en ytterligare trend mot att välja kylmedier med bättre kyleffektivitet. Enligt CDCC-data är vätskors värmeledningsförmåga 15-25 gånger luftens. Med ökningen av termisk densitet förväntas vätskekylning ersätta luftkylning för att uppnå effektivare värmeavledning. Enligt Intels vitbok "Innovative Practice for Green Data Centers - Cold Plate Liquid Cooling System Design Reference" kan datacenter som använder luftkylning vanligtvis lösa skåpskylning inom 12kW, med skåpeffekt som överstiger 15kW. Jämfört med befintliga luftkylda datacenter har taket för luftflödesvärmeavledningskapacitet nåtts, och vätskekylningsteknik, som en teknik med starkare värmeavledningskapacitet, kan stödja högre effekttäthet.
De nuvarande lösningarna för värmeavledning på spånnivå inkluderar huvudsakligen vätskekylningsteknik, fasförändringsteknik för värmelagringsvärmeavledning, teknik för evaporativ kylning, etc. Vätskekylningsteknik är en av de viktiga värmeavledningslösningarna på spånnivå och förväntas bli mainstream i framtiden . Inom vätskekylningstekniken täcker det kallplattor, nedsänkning, sprutning etc. För närvarande är utvecklingen av kallplatta och nedsänkningstyp relativt mogen jämfört med spraytyp.
Driven av AIGC fortsätter den framtida tillväxten av AI-servrar att vara optimistisk. Enligt IDC-data var den globala AI-servermarknadens storlek i 2021 15,6 miljarder US-dollar, och det förväntas att den globala AI-marknaden för intelligenta servrar kommer att nå 31,8 miljarder US-dollar år 2025, med en CAGR på 19,5 procent ; År 2021 nådde omfattningen av Kinas AI-servermarknad 35 miljarder RMB, och det förväntas att omfattningen av Kinas AI-servermarknad kommer att nå 70,2 miljarder RMB år 2025, med en CAGR på 19,0 procent. AIGC förväntas ytterligare accelerera tillväxten av AI-servrar.
