في عام 2024، أصدرت NVIDIA حل NVL72/NVL36، مما أدى إلى زيادة الطلب على بناء مراكز البيانات المبردة بالسائل بالكامل.
هناك نوعان من التبريد السائل يستخدمان على نطاق واسع في مجال مراكز البيانات وهما التبريد بالصفائح الباردة والتبريد السائل المغمور. ولم يتم نشر أنواع أخرى مثل التبريد بالرش على نطاق واسع.
تجديد جزئي وشامل لغرفة الحاسوب
لماذا تحتاج المفاتيح إلى التبريد السائل؟
يركز عمل الشبكة على تبريد السائل للمحول، بينما يركز عمل الخادم على تبريد السائل لوحدة معالجة الرسوميات.
على مدى السنوات الـ 12 الماضية، زاد استهلاك الطاقة لنظام التبديل النموذجي بمقدار 22 مرة، والبصريات بمقدار 26 مرة، وASIC Serdes بمقدار 25 مرة. تجاوز معدل نمو استهلاك الطاقة سرعة تحسين قدرة التبريد بالهواء.
نمو استهلاك الطاقة للمفتاح النموذجي
متطلبات تبريد السائل 1: إذا أخذنا جهاز DR128-DSP 3.2 x 16T كمثال، فإن جهاز الإرسال والاستقبال الضوئي يستهلك طاقة أكبر من وحدة معالجة الرسومات ولديه مقاومة أقل لدرجة الحرارة من وحدة معالجة الرسومات. المساحة التي يمكن إضافتها إلى المبرد أصغر بكثير من مساحة وحدة معالجة الرسومات.
متطلبات تبديل التبريد السائل
متطلبات تبريد السائل التبديلي 2: استهلاك الطاقة وكثافة تدفق الحرارة لشريحة التبديل أكبر من تلك الخاصة بوحدة معالجة الرسومات.
ثلاث صعوبات في تصميم المفاتيح المبردة بالسائل
الصعوبة 1: ينتمي نظام اللوحة الباردة للتبديل إلى التجميع "ثلاثي الأبعاد"، وينتمي نظام اللوحة الباردة لتبريد السائل GPU إلى التجميع "ثنائي الأبعاد". صعوبة الأبعاد الثلاثية أكبر بكثير من صعوبة الأبعاد الثنائية.
لوحة باردة أحادية الطبقة للمفاتيح: يتم تجميع مجموعة اللوحة الباردة أو اختبارها بواسطة مصنع المبرد، ويحتاج ODM فقط إلى شد البراغي في اتجاه XY لتجميع الجهاز بالكامل.
لوحة باردة متعددة الطبقات للمفاتيح: تعتمد بشكل كبير على اتجاه XYZ "ثلاثي الأبعاد" لمصنع ODM لتجميع واختبار مجموعة اللوحة الباردة، والقدرة المطلوبة هي أكثر بكثير من مجرد شد البراغي.
الصعوبة 2: من الطبيعي أن تتعرض الأجهزة للتلف والتآكل، وينطبق الأمر نفسه على التبريد السائل. إن تأثير فشل مفتاح واحد أكبر بكثير من تأثير فشل خادم واحد. فكيف يمكننا ضمان عدم فشل مفتاح واحد حتى في حالة وجود تسرب؟
الصعوبة 3: إن تصميم اللوحة الباردة للبصريات البطنية أسهل، ولكن تكلفة النظام أعلى. إن حل البصريات المكدسة أقل تكلفة، ولكن اعتبارًا من عام 2024، لن يكون هناك حل لللوحة الباردة للبصريات السفلية في قفص المكدس متاحًا في السوق.
علي بابا ورويجي يطوران مفاتيح Liquid Tigatron بشكل مشترك
للصعوبة 1: منصة تجميع التبريد السائل الأوتوماتيكية المخصصة بناءً على مفهوم S³IP UNP تم التحقق من ذلك من خلال التسليم الشامل ويمكنه تحقيق التجميع السريع "ثلاثي الأبعاد" والاختبار المحكم لمجموعة تبريد السائل TH5 Tigatron.
للصعوبة 2: ينفذ مفتاح TH5 Liquid Tigatron تصميم يفصل بين الدائرة السائلة والدائرة الكهربائيةلن يتسرب السائل في المناطق عالية الخطورة إلى لوحة الدائرة، مما يؤدي إلى تحسين التوافر.
للصعوبة 3: حل منخفض التكلفة مع أنابيب المياه مدمجة في ألواح الألومنيوم يدعم التبريد السائل المتتالي لقفص المكدس المتعدد 2 × 4 من البصريات العلوية والسفلية، مما يحل صعوبات الصناعة (تغطي لوحة باردة واحدة 22 جهاز إرسال واستقبال بصري، مما يضمن الاتصال الجيد وتبديد الحرارة لجميع الوحدات، ولا ينخفض الأداء الحراري بعد 50 إلى 100 دورة توصيل وفصل).
إلى جانب توفير البرودة، ما الذي تفعله التبريد السائل أيضًا؟
إن التبريد السائل ليس مجرد طريقة بسيطة لتبديد الحرارة، بل هو أشبه بمواد التشحيم لـ "محرك الابتكار" في مجال معدات الشبكات.
على سبيل المثال: يتطلب تصميم المفتاح الرأسي CPO "المثبط للتآكل" الذي أصبح شائعًا مؤخرًا استمرار تطور التبريد السائل.
حل مفتاح V الممكّن للتبريد السائل
حل مفتاح V المزود بالتبريد السائل: لوحة دوائر مطبوعة أحادية الطبقة تدعم 128 منفذًا قابلاً للتوصيل مع أداء SI الأمثل وتكلفة نظام منخفضة.
هناك أيضًا مفتاح CPO الذي كان مثيرًا للجدل في الصناعة لسنوات عديدة: تبريد السائل باللوحة الباردة هو شرط إلزامي.
حل CPO الممكّن للتبريد السائل
من المتوقع أن يشهد سوق التبريد السائل طفرة كبيرة على نطاق أوسع. فلنشهد ظهور المزيد من نماذج تصميم التبريد السائل.