এআই সার্ভারে কুলিং প্রযুক্তির ক্রমবর্ধমান চাহিদার সাথে কীভাবে মোকাবিলা করা যায়

বর্তমানে, তাপ অপচয় মডিউলটি মূলত সক্রিয় এবং প্যাসিভ হাইব্রিড তাপ অপচয় প্রযুক্তির সমন্বয়ে তাপীয় পাইপগুলির সমন্বয়ে গঠিত। তাপ পাইপ তাপ অপচয় মডিউলটি ডিজাইন করা হয়েছে এবং এয়ার ডিফিউজার, হিট সিঙ্ক এবং তাপীয় পাইপের মতো উপাদানগুলির সাথে একত্রিত করা হয়েছে, যা অভ্যন্তরীণ ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির জন্য একটি অভিন্ন তাপমাত্রার তাপ অপচয় অপারেটিং পরিবেশ প্রদান করতে পারে, যা ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের অপারেশনকে আরও স্থিতিশীল করে তোলে। বহুমুখী এবং লাইটওয়েট টার্মিনাল ইলেকট্রনিক পণ্যের প্রবণতার সাথে, তাপ মডিউল কারখানাটি মূলত বাষ্প চেম্বার এবং হিটপাইপের উপর ভিত্তি করে তাপীয় সমাধান ডিজাইনে পরিণত হয়েছে।

হিটসিঙ্ক মডিউল দুটি প্রকারে বিভক্ত: "এয়ার-কুলড হিটসিঙ্ক" এবং "লিকুইড কুলড হিটসিঙ্ক"। তন্মধ্যে, এয়ার-কুলড দ্রবণ হল মধ্যবর্তী উপকরণ যেমন তাপ ইন্টারফেস উপকরণ, বাষ্প চেম্বার (ভিসি) বা তাপ পাইপের মাধ্যমে, এবং তাপ সিঙ্ক বা পাখা এবং বাতাসের মধ্যে পরিচলন দ্বারা বিলুপ্ত করা হয়। "তরল শীতল প্রধানত তরলের সাথে পরিচলনের মাধ্যমে অর্জন করা হয়, যার ফলে চিপ শীতল হয়, যাইহোক, চিপের তাপ উত্পাদন এবং আয়তন বৃদ্ধির সাথে সাথে চিপের তাপীয় নকশা পাওয়ার খরচ (টিডিপি) বৃদ্ধি পায় এবং এয়ার-কুলড ব্যবহার করে তাপ অপচয় ধীরে ধীরে অপর্যাপ্ত হয়ে যায়।

ইন্টারনেট অফ থিংস, এজ কম্পিউটিং, এবং 5G অ্যাপ্লিকেশনের বিকাশের সাথে, ডেটা এআই বিশ্বব্যাপী কম্পিউটিং শক্তিকে দ্রুত বৃদ্ধির সময়ে চালিত করেছে। গবেষণা প্রতিষ্ঠান TrendForce এর মতে, GPGPUs (সাধারণ উদ্দেশ্য GPUs) দিয়ে সজ্জিত AI সার্ভারের চালানের পরিমাণ 2022 সালে প্রায় 1% ছিল। তবে, 2023 সালে, ChatGPT অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা চালিত, আশা করা হচ্ছে যে AI সার্ভারের চালানের পরিমাণ বাড়বে। 38.4% দ্বারা, এবং 2022 থেকে 2026 সাল পর্যন্ত AI সার্ভার শিপমেন্টের সামগ্রিক চক্রবৃদ্ধি বার্ষিক বৃদ্ধির হার 29% এ পৌঁছাবে।
হিটসিঙ্ক মডিউলগুলির পরবর্তী প্রজন্মের ডিজাইনের জন্য দুটি প্রধান দিক রয়েছে। একটি হল 3D বাষ্প চেম্বার (3DVC) সহ বিদ্যমান তাপ অপচয় মডিউলগুলিকে আপগ্রেড করা, এবং অন্যটি হল একটি তরল কুলিং সিস্টেম প্রবর্তন করা, তাপ দক্ষতা উন্নত করার জন্য তরলকে সংবহনশীল মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করা। অতএব, 2023 সালে তরল কুলিং পরীক্ষার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে, কিন্তু 3DVC শুধুমাত্র একটি ট্রানজিশনাল সমাধান। এটি অনুমান করা হয় যে 2024 থেকে 2025 পর্যন্ত, আমরা সমান্তরাল গ্যাস শীতলকরণ এবং তরল শীতলকরণের যুগে প্রবেশ করব।

ChatGPT-এর উত্থানের সাথে, জেনারেটিভ AI সার্ভার শিপমেন্টকে চালিত করেছে, সাথে হিটসিঙ্ক মডিউলগুলির স্পেসিফিকেশনগুলিকে আপগ্রেড করার প্রয়োজনীয়তাগুলিকে তরল শীতল সমাধানের দিকে চালিত করে তাপ অপচয় এবং স্থিতিশীলতার জন্য সার্ভারগুলির কঠোর প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য। বর্তমানে, উচ্চ-ঘনত্বের হিটিং সার্ভার বা যন্ত্রাংশগুলির তাপ অপচয়ের সমস্যা সমাধানের জন্য শিল্পটি বেশিরভাগই তরল কুলিং-এ একক-ফেজ নিমজ্জন কুলিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে, তবে এখনও 600W এর একটি উচ্চ সীমা রয়েছে, কারণ ChatGPT বা উচ্চ-অর্ডার সার্ভারগুলির প্রয়োজন মোকাবেলা করার জন্য 700W এর বেশি তাপ অপচয় করার ক্ষমতা।

তথ্য কেন্দ্রে মোট শক্তি খরচের প্রায় 33% জন্য কুলিং সিস্টেম অ্যাকাউন্ট করে এই তথ্যের উপর ভিত্তি করে, মোট বিদ্যুত খরচ কমানো এবং বিদ্যুৎ ব্যবহারের দক্ষতা হ্রাস করার মধ্যে রয়েছে কুলিং সিস্টেম, তথ্য সরঞ্জাম এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ব্যবহার করা। পানির তাপ ক্ষমতা বাতাসের চেয়ে চারগুণ বেশি। অতএব, একটি তরল কুলিং কুলিং সিস্টেম প্রবর্তন করার সময়, তরল কুলিং প্লেটের জন্য শুধুমাত্র 1U স্থান প্রয়োজন। NVIDIA টেস্টিং অনুসারে, একই কম্পিউটিং শক্তি অর্জনের জন্য, তরল শীতল করার জন্য প্রয়োজনীয় ক্যাবিনেটের সংখ্যা 66% কমানো যেতে পারে শক্তি খরচ 28% কমানো যেতে পারে, PUE 1.6 থেকে 1.15 এ কমানো যেতে পারে এবং গণনাগত দক্ষতা উন্নত করা যেতে পারে। .

দ্রুত কম্পিউটিং টিডিপিতে ক্রমাগত উন্নতির দিকে নিয়ে যায় এবং এআই সার্ভারের তাপ অপচয়ের জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। ঐতিহ্যগত তাপ পাইপ কুলিং তার সীমার কাছাকাছি, এবং এটি তরল-ঠান্ডা তাপ সমাধান প্রবর্তন অনিবার্য।