デルの技術専門家: 5 つのサーバー温度管理テクノロジーの比較、単相 DLC の方が効果的
最近、DCD が主催した技術講演会で、デルのテクノロジー専門家である Tim Shedd 博士が、「5 つのサーバー熱管理テクノロジーのパフォーマンス比較」というタイトルのプレゼンテーションで 5 つのサーバー熱管理テクノロジーのパフォーマンス比較を明らかにしました。研究で調査された主要なデータセンター冷却技術には、空冷、単相浸漬、二相浸漬、二相直接液冷、および単相直接液冷 (DLC、コールド プレート) が含まれます。
デルの調査によると、他の 4 つのデータセンター冷却方式と比較して、単相直接液体冷却 (DLC) が最も高い熱効率を示し、持続可能性と効率の向上への潜在的な道筋となることが示されています。
レポートでは、2025 年までに CPU または GPU チップの電力が最大 500 W に達すると予想されており、人工知能と機械学習により GPU 電力は 700 W に押し上げられ、将来的には 1000 W まで増加すると予想されています。
さらに重要なことは、電力が増加するにつれて、チップの正常な動作を確保するためにチップのパッケージング温度を下げ、温度差を小さくすることが求められることです。したがって、熱管理システムに対する課題はさらに深刻になります。
このレポートでは、一般的なデータセンター サーバー構成データを使用して簡略化された熱モデルを構築し、プロセッサーの電力が 250 W から 500 W に上昇した場合のこれら 5 つの熱管理テクノロジーの適用可能性を示しています。
250W プロセッサー
過去数年間、プロセッサーの TDP が約 250W であったとき、5 つの熱管理テクノロジーはすべて、32 台のデュアルソケット 250W ラックマウント サーバーを配備するような一般的なデータセンター ラックを効率的に冷却できました。 2U ラックマウント サーバーの場合、チップ パッケージとサーバーを通過する空気の温度差は約 26 度でした。したがって、わずか 25 度の冷気でチップ温度を約 51 度に維持できますが、これは非常に妥当です。
現時点では、単一サーバーの空冷の効率は単相浸漬冷却に匹敵します。
2 相浸漬冷却では、チップ パッケージングと冷却液の温度差は約 20 度ですが、DLC テクノロジーでは温度差がさらに低くなります。一般的な流量 1 lpm (1 リットル/分) または 2 lpm (2 リットル/分) では、DLC コールド プレート ベースとチップ パッケージングの間の温度差は 10 度の範囲内に留まります。
350W プロセッサー
現在、個々のプロセッサの電力が 350 W から 400 W に増加しているため、チップの熱を設備の冷却水に放散するために必要な温度差は上昇し続けています。
32 台のデュアル ソケット 350 W ラックマウント サーバーを備えたキャビネット冷却導入の場合、空冷 (1U) とチップ パッケージングの間の温度差は 50 度を超えます。これは、25 度の冷気でサーバーを冷却すると、プロセッサの温度が約 75 度になり、プロセッサの動作温度限界に近づくことを意味します。
この時点で、単相浸漬冷却の有効性は空冷 (1U) と同等ですが、空冷 (2U) は空気とチップの温度差を約 38 度に維持できます。
さらに、二相浸漬冷却液とチップパッケージングの間の温度差は約 25 度ですが、単相 DLC と二相 DLC は高い効率を維持します。二相 DLC とチップ間の温度差は約 15 度で、流量 1 lpm では、単相 DLC の温度差は約 11 度です。
プロセッサの電力が 350W-400W に増加すると、空冷は実用的な限界に近づき、より冷たい空気が必要になり、冷却エネルギーの消費が悪化することは明らかです。
500W
今後 2 ～ 3 年で、プロセッサの TDP は一般的に 500W まで増加すると予想されており、空冷にとって大きな課題が生じます。革新的なラジエーターの設計方法、またはより多くの空気が入ってプロセッサーを冷却できるようにするためのより大きなサイズに依存することが必要になります。
この時点で空冷(1U)、単相浸漬冷却、チップパッケージ間の温度差は60度を超えます。二相浸漬冷却は引き続き効果的ですが、温度差は約 34 度まで上昇します。二相 DLC と単相 DLC (1 lpm) の温度差は約 25 度でほぼ同様ですが、単相 DLC (2 lpm) の温度差は約 17 度で小さくなります。
この段階では、48 度から 50 度の範囲の高温水冷却が熱エネルギー再利用の実際の機会を提供する可能性があることは注目に値します。
まとめ
空冷：
プロセッサーの TDP が増加すると、空冷に対する課題が増大します。
ラジエーターとファンの進歩は限界を突破するかもしれません。
通常、プロセッサーの熱が他のコンポーネントに及ぼす影響には制限があります。
DLC冷却:
単相冷却は 500W TDP をはるかに超えます。
二相 DLC は高い TDP を冷却できますが、蒸気流抵抗の問題に対処する必要があります。
システム設計または流体技術の進歩により、二相 DLC が改善される可能性があります。
浸漬冷却:
高いTDPに伴う課題の増大。
ラジエーターと流体技術の進歩により、限界が突破される可能性があります。
二相は流体の沸点と凝縮器の性能によって制限されます。
大手ラジエーターメーカーとして、Sinda Thermal は、アルミニウム押出ヒートシンク、スカイブドフィンヒートシンク、ピンフィンヒートシンク、ジッパーフィンヒートシンク、液体冷却コールドプレートなど、幅広いタイプのヒートシンクを提供できます。品質と優れた顧客サービス。 Sinda Thermal は、さまざまな業界の固有の要件を満たすカスタム ヒートシンクを一貫して提供しています。
Sinda Thermal は 2014 年に設立され、熱管理分野における卓越性と革新への取り組みにより急速に成長しました。同社には高度な技術と機械を備えた優れた製造施設があり、これにより、Sinda Thermal はさまざまなタイプのラジエーターを製造し、顧客のさまざまなニーズを満たすようにカスタマイズすることができます。
よくある質問
1. Q: あなたは商社ですか、それともメーカーですか?
A：当社は大手ヒートシンクメーカーであり、工場は8年以上設立されており、専門的で経験豊富です。
2. Q: OEM/ODM サービスを提供できますか?
A: はい、OEM/ODM が可能です。
3. Q: MOQ制限はありますか?
A: いいえ、MOQ は設定しておりません。プロトタイプのサンプルは利用可能です。
4. Q: 生産のリードタイムはどれくらいですか?
A: プロトタイプサンプルの場合、リードタイムは 1-2 週間、量産の場合、リードタイムは 4-6 週間です。
5. Q: あなたの工場を訪問できますか?
A: はい、Sinda Thermal へようこそ。
