En 2024, NVIDIA lanzó la solución NVL72/NVL36, que aumentó la demanda de construcción de centros de datos totalmente refrigerados por líquido.
Los dos tipos de refrigeración líquida que se utilizan a gran escala en el campo de los centros de datos son la refrigeración por placa fría y la refrigeración líquida sumergida. Otros tipos, como la refrigeración por aspersión, no se han implementado a gran escala.
Reforma parcial y global de la sala de informática
¿Por qué los interruptores necesitan refrigeración líquida?
El enfoque de la red está en la refrigeración líquida del conmutador, y el enfoque del servidor está en la refrigeración líquida de la GPU.
En los últimos 12 años, el consumo de energía de un sistema de conmutación típico se ha multiplicado por 22, el de los sistemas ópticos por 26 y el de los sistemas ASIC Serdes por 25. La tasa de crecimiento del consumo de energía ha superado la velocidad de mejora de la capacidad de refrigeración por aire.
Aumento del consumo de energía de un conmutador típico
Requisito 1 de refrigeración líquida del conmutador: si tomamos como ejemplo el dispositivo DR128-DSP de 3.2 x 16 T, el transceptor óptico consume más energía que la GPU y tiene una resistencia a la temperatura menor que la GPU. El espacio que se puede agregar al radiador es mucho menor que el de la GPU.
Requisitos de refrigeración líquida para conmutadores
Requisito 2 del enfriamiento del líquido del conmutador: el consumo de energía y la densidad del flujo de calor del chip del conmutador son mayores que los de la GPU.
Tres dificultades en el diseño de interruptores refrigerados por líquido
Dificultad 1: El sistema de placa fría del interruptor pertenece al ensamblaje “tridimensional”, y el sistema de placa fría de refrigeración líquida de la GPU pertenece al ensamblaje “bidimensional”. La dificultad del modelo tridimensional es mucho mayor que la del modelo bidimensional..
Placa fría de una sola capa para interruptores: el kit de placa fría es ensamblado o probado por la fábrica de radiadores, y el ODM solo necesita apretar los tornillos en la dirección XY para ensamblar toda la máquina.
Placa fría multicapa para interruptores: depende en gran medida de la dirección "tridimensional" XYZ de la fábrica ODM para ensamblar y probar el kit de placa fría, y la capacidad requerida es mucho mayor que simplemente apretar tornillos.
Dificultad 2: El hardware está sujeto a desgaste, y lo mismo ocurre con la refrigeración líquida. El impacto de un fallo en un solo conmutador es mucho mayor que el de un solo servidor. ¿Cómo podemos garantizar que un solo conmutador no falle incluso si hay una fuga?
Dificultad 3: El diseño de placas frías para ópticas Belly-belly es más sencillo, pero el costo del sistema es mayor. La solución de óptica apilada tiene un costo menor, pero a partir de 2024, no habrá una solución de placas frías para ópticas inferiores en jaulas apiladas disponible en el mercado.
Alibaba y Ruijie desarrollan conjuntamente interruptores Liquid Tigatron
Para la dificultad 1: La plataforma de ensamblaje de refrigeración líquida automatizada personalizada basada en El concepto S³IP UNP Se ha verificado a través de una entrega masiva y puede realizar el ensamblaje rápido "tridimensional" y la prueba hermética del kit de enfriamiento líquido del interruptor TH5 Tigatron.
Para la dificultad 2: El interruptor TH5 Liquid Tigatron implementa Un diseño que separa el circuito líquido y el circuito eléctrico.Las fugas de líquido en áreas de alto riesgo no se filtrarán a la placa de circuito, mejorando así la disponibilidad.
Para la dificultad 3: Una solución de bajo costo con Tuberías de agua incrustadas en placas de aluminio. admite enfriamiento líquido en cascada de múltiples ópticas superiores e inferiores de jaulas apiladas 2×4, lo que resuelve las dificultades de la industria (una placa fría cubre 22 transceptores ópticos, lo que garantiza un buen contacto y disipación de calor para todos los módulos, y el rendimiento térmico no disminuye después de 50 a 100 ciclos de conexión y desconexión).
Además de aportar frescura, ¿qué más hace la refrigeración líquida?
La refrigeración líquida no es sólo un simple método de disipación de calor, sino más bien un lubricante para el “motor de innovación” en el campo de los equipos de red.
Por ejemplo: el diseño recientemente popular del interruptor vertical “inhibidor de corrosión” CPO requiere refrigeración líquida para seguir evolucionando.
Solución V-switch que permite refrigeración líquida
Solución V-switch que habilita refrigeración líquida: la PCB de una sola capa admite 128 puertos conectables con un rendimiento SI óptimo y un bajo costo del sistema.
También está el cambio CPO que ha sido controvertido en la industria durante muchos años: la refrigeración líquida de placa fría es un requisito obligatorio.
Solución CPO que permite refrigeración líquida
La refrigeración líquida está a punto de marcar el comienzo de una explosión de mercado a gran escala. Veamos cómo surgen más casos de diseño de refrigeración líquida.