根據研究公司[]Dell'Oro Group的[]報告,數據中[]心的液體冷卻[]技術正從特定[]市場細分中的[]小眾選擇轉變[]為主流應用。[]
隨著先進處理[]器和高性能服[]務器部署的增[]加,液體冷卻[]的熱管理能力[]需求也在增長[]。展望未來,[]Dell'Oro Group表[]示,液體冷卻[]將在2024[]年下半年開始[]成為主流技術[],并將在未來[]五年內增長至[]超過150億[]美元的市場規[]模。
&ldquo[];以前,液體[]冷卻供應商宣[]稱提高效率和[]可持續性是該[]技術被采用的[]原因,&rd[]quo;De[]ll'Oro Group研[]究總監兼《數[]據中心液體冷[]卻高級研究報[]告》作者Lu[]cas Beran說[]道。&ldq[]uo;雖然這[]些好處依然存[]在,但目前推[]動其采用的主[]要原因是其增[]強的熱管理性[]能,能夠滿足[]高端處理器和[]加速服務器特[]別苛刻的熱要[]求。&rdq[]uo;
Dell'Oro報告稱,配備GPU和定制加速器的加速服務器在2024年第一季度占所有服務器銷售的超過一半。此外,AI網絡需求將加速向更高速度和先進熱管理的轉變。預計到2025年,AI后端網絡中部署的大部分交換端口將達到800 Gbps,而到2027年將達到1600 Gbps。
液體冷卻類型
Dell'Oro報告研究了三種液體冷卻技術:后門熱交換器、直芯冷卻和浸沒冷卻。
后門熱交換器[]通常安裝在單[]個服務器機架[]上,涉及在機[]架后部放置一[]個冷凝器單元[],提供冷卻液[]并移除服務器[]產生的熱量。[]Beran表[]示,&ldq[]uo;后門熱[]交換器的重要[]之處在于它不[]需要對IT設[]備進行修改,[]因此在未設計[]為液體冷卻的[]基礎設施中部[]署要簡單得多[]。&rdqu[]o;
直芯液體冷卻[]技術需要對現[]有設備進行改[]動,涉及在處[]理器頂部安裝[]冷卻板,并從[]服務器中引出[]管道。這種技[]術配置被稱為[]單相直芯液體[]冷卻(DLC[])。雙相直芯[]液體冷卻利用[]冷卻液的液相[]和氣相,更高[]效地散熱。
單相DLC部[]署首先規模化[],Beran[]表示,&ld[]quo;這是[]因為高性能計[]算行業長期采[]用該技術,幫[]助建立了更成[]熟的供應商生[]態系統和最終[]用戶部署和服[]務技術的知識[]。&rdqu[]o;單相DL[]C是領先的數[]據中心液體冷[]卻技術,預計[]在五年預測期[]內將繼續保持[]領先地位。然[]而,預計雙相[]DLC將在預[]測期內顯著增[]長。Bera[]n表示,流體[]創新將在浸沒[]冷卻的成功中[]發揮重要作用[]。
2023年數[]據中心液體冷[]卻收入方面,[]CoolIT[] System[]s、Boyd[]和Motiv[]air是前三[]大供應商。B[]eran還指[]出,Nvid[]ia已指定單[]相DLC為支[]持其即將推出[]的GB200[]計算節點的冷[]卻技術。
Nvidia[] GB200系[]列的高端產品[]NVL72系[]統是一個72[]節點的液冷機[]架級系統,適[]用于最計算密[]集的工作負載[]。每個DGX[] GB200系[]統配備36個[]Grace Blackw[]ell超級芯[]片,包括72[]個Black[]well GPU和36[]個Grace[] CPU,通過[]最新一代的N[]VLink互[]連技術連接。[]
Dell'Oro報告中[]預測的第三種[]技術&mda[]sh;&md[]ash;浸沒[]冷卻&mda[]sh;&md[]ash;涉及[]將服務器、網[]絡設備或其他[]設備直接浸入[]不導電的液體[]中,該液體作[]為冷卻劑,直[]接吸收設備產[]生的熱量并將[]其傳遞出去。[]與傳統的空氣[]冷卻相比,浸[]沒冷卻技術支[]持更高的服務[]器密度。
&ldquo[];對浸沒冷卻[]有很大的興趣[],因為從工程[]角度來看,它[]提供了最佳的[]熱管理性能,[]&rdquo[];Beran[]表示。&ld[]quo;它提[]供了比直芯液[]體冷卻更好的[]熱管理性能,[]因為沒有與其[]相關的空氣冷[]卻,幾乎可以[]捕獲服務器產[]生的100%[]的熱量。這使[]得企業有機會[]實現最佳的能[]源效率。&r[]dquo;
然而,浸沒冷[]卻的技術復雜[]性和生態系統[]正在減緩其采[]用速度,Be[]ran說。
&ldquo[];對于浸沒冷[]卻罐,您需要[]確保電纜與浸[]沒冷卻罐兼容[],需要有懂得[]如何部署和設[]計這種基礎設[]施的承包商,[]&rdquo[];Beran[]表示。&ld[]quo;與其[]他形式的液體[]冷卻(如直芯[]液體冷卻)相[]比,浸沒冷卻[]需要更多的教[]育和更多人的[]參與。&rd[]quo;
盡管如此,單[]相浸沒和雙相[]直芯液體冷卻[]正在進行測試[]、驗證和概念[]驗證工作,這[]為供應商帶來[]了不斷增長的[]市場。另一方[]面,雙相浸沒[]冷卻(涉及液[]體浸沒和氣體[]收集)在采用[]過程中面臨挑[]戰,尤其是P[]FAS流體使[]用的監管環境[]。
PFAS,即[]全氟和多氟烷[]基物質,是浸[]沒冷卻中使用[]的一類化學品[]。3M公司是[]PFAS的最[]大生產商之一[],該公司在2[]022年表示[]將于2025[]年底前停止制[]造和使用PF[]AS材料,出[]于環保原因,[]這對浸沒技術[]領域造成了沖[]擊。
“盡管如此,仍有很多創新,我的研究表明,浸沒冷卻有機會在未來五年內在市場中占據一席之地,”Beran說。“但在我的預測期結束時,單相直芯液體冷卻仍占據市場的一半以上,而浸沒冷卻不到25%。”
LiquidStack在Cisco Live上展示液體冷卻
在最近的Cisco Live活動中,浸沒冷卻技術開發商LiquidStack展示了其技術,吸引了大量關注。
&ldquo[];我認為我們[]的客戶需要對[]這種目前處于[]早期階段的技[]術做出決定,[]&rdquo[];Cisco[]光學系統和光[]學部門高級副[]總裁兼總經理[]Bill Gartne[]r在活動中表[]示。&ldq[]uo;液體浸[]沒可能很昂貴[],但客戶將權[]衡這一點與未[]來高效運行數[]據中心和AI[]系統的電力成[]本。&rdq[]uo;
其他浸沒冷卻領域的參與者包括Submer、Aperitas、富士通和Green Revolution Cooling。
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