Az NVIDIA meghajtók 2025-re több mint 20%-ra emeli a folyadékhűtést

 

A folyadékhűtési megoldások penetrációs rátája a tervek szerint jelentősen megnő, a 2024-es 10%-ról 2025-re 20% fölé. A TrendForce legfrissebb felmérése szerint az NVIDIA Blackwell platformja várhatóan a negyedik negyedévben fog megjelenni, ami növelni fogja a folyadékhűtési megoldások elfogadása. Az ESG növekvő globális ismertsége, valamint az AI-szerverek telepítését felgyorsító CSP-k elősegítik a léghűtésről a folyadékhűtésre való átállást.

 

 

A globális mesterséges intelligencia-szerverpiacon idén is az NVIDIA a domináns szállító. A GPU AI szerverek szegmensében az NVIDIA 90%-os piaci részesedéssel rendelkezik vezető pozícióban, míg az AMD körülbelül 8%-os piaci részesedéssel. A TrendForce megjegyzi, hogy bár az NVIDIA Blackwell-szállítmányai jelenleg kicsik a folyamatban lévő ellátási lánc tesztelése miatt, az új platform magas energiafogyasztása – különösen a GB200 rackbe szerelt megoldás – jobb hűtési hatékonyságot követel meg, ami valószínűleg növeli a folyadékhűtés alkalmazását. A meglévő szerverökoszisztéma alacsony folyadékhűtési aránya azonban kihívásokat jelent, mivel az ODM-eknek egy tanulási görbén kell navigálniuk, hogy hatékonyan kezeljék a szivárgási és hűtési hatékonysági problémákat. A TrendForce arra számít, hogy 2025-re a Blackwell platformon a GPU-k több mint 80%-a csúcskategóriás lesz, ami arra készteti az áramszolgáltató és hűtővállalatokat, hogy versenyezzenek a mesterséges intelligencia folyékony hűtési piacán, ami új iparági dinamikát eredményez.

 

 

A Google agresszíven bővíti a folyadékhűtési megoldásokat

 

Az elmúlt években a nagy amerikai felhőipari vállalatok, mint például a Google, az AWS és a Microsoft gyorsan építettek mesterséges intelligencia-szervereket, amelyeket elsősorban NVIDIA GPU-k és szabadalmaztatott ASIC-ek hajtanak. A TrendForce jelentése szerint az NVIDIA GB200 NVL72 szekrényének termikus tervezési teljesítménye (TDP) körülbelül 140 kW, ezért folyadékhűtési megoldásra van szükség, elsősorban folyadék-levegő (L2A) megoldásra. Más architektúrák, például a HGX és az MGX Blackwell szerverek elsősorban léghűtést használnak az alacsonyabb sűrűség miatt.

 

Az AI ASIC-jüket fejlesztő felhőipari vállalatok számára a Google TPU levegő- és folyadékhűtési megoldásokat egyaránt alkalmazott, így vezető szerepet tölt be a folyadékhűtés terén az amerikai vállalatok között. A BOYD és a Cooler Master a hűtőlemezek fő szállítói. A kínai Alibaba a legagresszívebb a folyadékhűtéses adatközpontok bővítésében, míg más felhőalapú cégek továbbra is a léghűtést részesítik előnyben AI ASIC-jeiknél.

 

A TrendForce azt jelzi, hogy a felhőalapú vállalatok kulcsfontosságú alkatrészszállítókat határoznak meg a GB200-as szekrény folyadékhűtési megoldásához. A hideglemezek elsődleges beszállítói a Qihong és a Cooler Master, míg az elosztók a Cooler Master és a Shuanghong, a hűtőfolyadék-elosztó egységeket (CDU) pedig a Vertiv és a Delta szállítja. A kulcsfontosságú szivárgásmentes alkatrészek, például a gyorslekapcsolók (QD) beszerzését továbbra is olyan külföldi gyártók uralják, mint a CPC, a Parker Hannifin, a Danfoss és a Staubli.

 

▲ AI-kiszolgáló kulcsfontosságú komponensek szállítói folyadékhűtési megoldásokhoz

 

 

II Hogyan kezeljük az AI chip túlmelegedését? Fedezze fel a 3 szerverhűtési módszert

 

Mielőtt mélyebben belemerülnénk a hűtési versenybe, elengedhetetlen az elsődleges hűtési módszerek megértése, amelyek három típusba sorolhatók: léghűtés, folyadékhűtés és merülőhűtés.

 

1. Léghűtés: még mindig nagyon igényes

A léghűtés a legszélesebb körben használt hűtési módszer az adatközpontokban és a vállalati szervertermekben, hasonló a hűvös levegő biztosításához a szerverek számára ventilátorokon, hűtőbordákon és hőcsöveken keresztül. Az optimális hűtési teljesítmény eléréséhez olyan fejlett léghűtési technológiára van szükség, mint a gőzkamrák (3D VC) hőcsövekkel és számos ventilátorral kombinálva. Míg azonban a megnövekedett légáramlás és sebesség fokozza a hőáramlást, a túlzott zaj és rezgés negatívan befolyásolhatja a szerver környezetét. Wu Junying, vezérigazgató-helyettes szerint a léghűtés továbbra is jelentős piaci igényeket mutat, mivel a H100 chipek levegővel megfelelően hűthetők. A GB sorozatú chipek szállításával azonban a folyadékhűtés bevezetésének üteme felgyorsul.

 

2. Folyadékhűtés: Az összes szállító által követett fő piac

A folyadékhűtés, más néven közvetlen folyadékhűtés (DLC), tovább osztható folyadék-levegő és folyadék-folyadék hűtésre.

Folyadék-levegő: Ez a módszer vízhűtő csöveket használ a forgácsok hőjének elvezetésére, a felmelegített vizet pedig a szekrény hátulján lévő ventilátorokhoz juttatják a hő eloszlatására. A folyadék-levegő hűtés a léghűtés fizikai korlátaira adott válasz a meglévő adatközpontokban, mivel minimális módosítást igényel a szerverterem infrastruktúráján – pusztán egy ventilátor hátsó ajtó hozzáadása javíthatja a hűtést. Jelenleg az adatközpontok körülbelül 60-70%-a alkalmazza még mindig ezt a hűtési módszert. Bár a folyadék-levegő kapcsolat életképes megoldás, nem optimális; a hozzáadott ventilátorfal 90-100 decibelre emelheti a zajszintet (ez körülbelül 80 decibelnél egy forgalmas utcának felel meg), megnehezítve a személyzet számára, hogy hosszabb ideig dolgozzanak a helyiségben.

 

Liquid-to-Liquid: Ez a módszer magában foglalja a hűtőfolyadékkal töltött, lezárt csővezetékek körülzárását a szerver hőtermelő alkatrészei köré. A hőt termikus rézlemezeken keresztül továbbítják a hűtőfolyadékhoz, lehetővé téve a meleg és hideg folyadékcsere ciklusát. A folyadék-levegő módszerrel ellentétben ez a módszer nem igényel ventilátorfalakat a szerverszekrények mögött, jelentősen javítva a helykihasználást és csökkentve a zajszintet. Az NVIDIA csúcskategóriás GB200 NB072-je folyadék-folyadék hűtést használ.

 

3. Merítési hűtés: A jövő hűsítő Szent Grálja?

A merülő hűtés során a teljes szervereket nem vezető folyadékba merítik, ami egy forró fürdőhöz hasonlóan hatékonyan hűti nemcsak a chipeket, hanem a CPU-kat, a memóriát és a szervereken belüli egyéb elektronikus alkatrészeket is. Mindazonáltal olyan kérdések, mint a merülő folyadékokkal kapcsolatos környezetvédelmi aggályok, az elektronikai alkatrészekre gyakorolt ​​hosszú távú hatások és a folyamatos karbantartás jelentős kihívásokat jelentenek. A merülési megoldásokat fontolgató adatközpontoknak értékelniük kell az épületek padlózatának szerkezeti integritását és az elektromos és vízrendszerek mögöttes infrastruktúráját is. A merülőhűtés megvalósítása kiterjedt létesítmény-újratervezést igényel, ami jelentős költségekkel jár.