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AI及びスパコン分野における放熱ニーズの特性

高電力消費、高密度はデータセンターの未来で、液冷はAIサーバーの放熱のメインストリーム案になります。


技術とビジネスのトレンド

ビックモデルなどのAIGC製品群の商用化により、AIサーバーの需要は急速に高まるであることです。大量の高電力CPUやGPUチップがAIサーバー全体の電力消費を増大させます。CPUは、コアの数が増えるにつれてプロセッサの性能が向上し、プロセッサの出力が増加していきます。高性能クラウドコンピューティングのような特別なシナリオでは、プロセッサはオーバークロックを使用して演算性能を向上させ、電力消費量をさらに向上させます。GPUについては,最新のものでは最大700Wの消費電力を実現しており,従来の空冷システムの放熱能力を超えています。

未来のAIクラスタの計算力密度は普遍的に20-50kW/キャビネットに達することが期待され、自然風冷技術は一般的に8-10kWだけをサポートして、冷熱風道隔離マイクロモジュールプラス水冷エアコンレベル冷凍キャビネットの出力が15kWを超えた後に大幅にコストパフォーマンスが落ちて、液冷放熱方案の能力と経済性の優位性が徐々に明らかになりました。


WalmateAI及びスパコン分野の液冷ソリューション
液体冷却技術の特性

液冷方案の基本的な原理:液冷とは、液体を冷却剤とし、液体の流れを利用してデータセンターのIT設備の内部部材で発生した熱を設備の外に伝え、IT機器の発熱部を冷却して安全に運用する技術です。

液冷の利点:液冷は高いエネルギー効率、高い熱密度を備え、熱を効率よく放熱し、標高、地域、気温などの環境に影響されません。

Walmateの液冷板式の液冷ソリューション

冷板な液冷は、液冷板(通常は銅やアルミなどの熱伝導性のある金属で構成された密閉空洞)を通じて発熱デバイスの熱を循環管に閉じ込められた冷却液に間接的に伝え、冷却液によって熱を持ち去る放熱形態です。冷板な液冷案の中で技術的成熟度が最も高く、大電力消費設備の配置、エネルギー効率の向上、冷房運行費用の低減、TCO (Total Cost of Ownership)の効果的な応用案です。


なぜ液冷サーバーが人気なのでしょうか?

●大型モデルやAIGCの普及で、各地域のAI計算センターや計算力センターの建設が急増しました。

●「カーボンピークとカーボンニュートラル」政策が進むにつれて、データセンターのPUEに対する国の要求が高くなっています。コアITインフラであるサーバーは、放熱、「炭素エネルギーのダブルテスト」など、複数のストレスに耐えなければなりません。 

● チップの熱出力は空気冷却の限界に達しています,液冷却技術はサーバーの中で応用して第1選択の方法の1つになりました。


AIとスパコンが熱を放出する仕組み
熱量交換

クーラントはポンプ駆動で配管を通って循環します。冷却材がサーバー内部の熱交換器を流れると、高温コンポーネント(CPU、GPUなど)と熱交換を行い、熱を奪います。


放熱

ラジエーターを通して冷却剤が熱を放出して低温に保つことで、サーバーの連続で安定稼働を実現しています。