当单颗CPU的功耗突破500瓦大关时,传统的风冷散热已经无法满足CPU的散热要求,液冷则成为更好的选择方案。AI技术的快速发展对算力要求越来越高,智算中心在进一步提高的算力的同时,还要面对节能减排的巨大压力,液冷数据中心替代传统的风冷数据中心,已经未来的主要趋势。
我们知道,CPU、GPU作为数据中心的能耗大户,采用液冷散热技术无可厚非,但给内存,甚至SSD和硬盘也装上液冷,仍然比较新奇。而这,就是全域液冷服务器,由英特尔联合新华三、英维克、忆联及国内领先内存厂商一起发布。
为何要发布全域液冷服务器
AI大模型训练和IoT终端联网规模的爆炸式增长,正给全球数据中心带来前所未有的能效挑战,传统的风冷散热方式,不但无法满足高功耗CPU、GPU的散热需求,而且还会带来更高的能耗。
除此之外,风冷系统的局限性日益凸显。我们知道,空气的导热系数仅为0.026W/(m·K),当芯片温度超过85°C时,系统不得不降频运行。这种情况导致AI训练集群中出现“算力闲置”与“能耗浪费”并存的困境——某实测显示,风冷系统为维持温度,风扇功耗占总能耗的18%,但仍有12%的算力因过热被迫闲置。
虽然在前期阶段,液冷系统的资本支出要明显高于风冷,但其可以带来更好的TCO。因此,液冷不仅能通过提升PUE来节省运营支出,而且能通过维持更低的组件温度,从而在提供更强的性能的同时,提升部件的可靠性,为用户提供实际价值。
相关数据显示,2024年全球数据中心液冷市场规模估计为53.8亿美元,预计到2030年将达到177.7亿美元。IDC预计,2023-2028年,中国液冷服务器市场年复合增长率将达到47.6%,2028年市场规模将达到102亿美元。
当然,除了采用浸没式技术之外,液冷服务器大都只针对于CPU和GPU,内存、SSD等发热量不大、功耗不高的设备,仍旧采用传统的风冷式散热。
随着DDR5内存的普及,单个内存模块的功耗标准普遍在15W以上,高功耗型号甚至达到36W,内存模块的散热压力同样急剧增加。
如果高功耗内存产生的大量热量无法及时散发,则会导致服务器性能下降甚至系统崩溃。传统风冷设计,水的导热系数是空气的23倍,因此面对如此高的功率密度已显得力不从心,液冷技术因液体介质比空气更高的热容量和导热系数,成为解决这一问题的关键技术。


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