Nell'attuale era di rapido sviluppo dell'intelligenza artificiale (IA) e delle tecnologie di cloud computing, il continuo aggiornamento iterativo dei modelli di IA sta determinando una crescita esponenziale della domanda di potenza di calcolo intelligente. Dati autorevoli mostrano che il tasso di crescita annuo composto della potenza di calcolo intelligente in Cina nei prossimi cinque anni dovrebbe raggiungere il 40%. Questa tendenza ha innescato una reazione a catena: da un lato, la domanda di potenza di calcolo sta aumentando esponenzialmente. Ad esempio, per l'addestramento di un modello da 70 Mbps, sono necessari almeno 32 GB di memoria video nel formato FBFP8. Dall'altro, la velocità di elaborazione dei dati sta aumentando rapidamente. Un cluster con migliaia di GPU deve elaborare fino a 2.88 EB di dati al giorno, equivalenti alla trasmissione di 34,000 filmati 4K al secondo. In questo contesto, l'indice di efficienza energetica è diventato un indicatore chiave per misurare le prestazioni dei server di IA. La nuova generazione di soluzioni di raffreddamento a liquido ottimizza la dissipazione del calore, consentendo la formazione aggiuntiva di 3 miliardi di modelli per ogni 10,000 yuan di costo dell'elettricità e diventando così la tecnologia fondamentale per superare il collo di bottiglia del settore.
I modelli di intelligenza artificiale di diverse dimensioni presentano requisiti diversi per le configurazioni hardware, il che evidenzia ulteriormente l'importanza delle soluzioni di raffreddamento a liquido. Prendendo ad esempio i modelli della serie Deepseek, il modello 7B è adatto alla generazione di testo leggero e a semplici conversazioni uomo-macchina, e una singola scheda grafica RTX 4090 (con 20 GB di memoria video) può soddisfare la domanda. Tuttavia, per attività come il ragionamento logico complesso e l'analisi multilingue, il modello 70B richiede 8 schede grafiche H100 o A100 da 80 GB (con un totale di 180 GB di memoria video). Il modello 671B, ancora più grande, richiede fino a 32 schede grafiche H100, H20 o H200, con una richiesta di memoria video fino a 1.5 TB. Con l'aumento della complessità dei modelli e delle dimensioni dell'hardware, il consumo energetico dei server è aumentato significativamente e la tradizionale efficienza di raffreddamento ad aria non è più sufficiente a soddisfare la domanda. La tecnologia di raffreddamento a liquido, con la sua maggiore efficienza di dissipazione del calore, è gradualmente diventata la scelta prevalente nel settore.
Il design del raffreddamento a liquido dei server AI è in fase di innovazione tecnologica per adattarsi ai requisiti sempre più stringenti di dissipazione del calore. La nuova generazione di design adotta un'architettura shunt multicanale, parallela e multistadio. Grazie al funzionamento coordinato di più canali di raffreddamento, si riduce il rischio di guasti a singolo punto e si ottiene una distribuzione più uniforme della portata, riducendo efficacemente i problemi di accumulo di calore. In termini di struttura hardware, design come distributori integrati e staffe in acciaio inossidabile per schede singole ottimizzano il layout in spazi limitati. La combinazione di tubi flessibili e tubi rigidi nella progettazione delle tubazioni non solo garantisce flessibilità, ma riduce anche il rischio di perdite di liquido. Inoltre, la progettazione di interfacce collegabili e blocchi di raffreddamento a liquido con grandi portate e diametri multipli migliora ulteriormente la manutenibilità e l'efficienza di dissipazione del calore del sistema, fornendo una garanzia affidabile per l'implementazione di server ad alta densità.
Oltre all'aggiornamento dell'architettura di dissipazione del calore, anche la ricerca e lo sviluppo di liquidi di raffreddamento speciali sono di grande importanza. Il liquido di raffreddamento per i sistemi di raffreddamento a liquido a piastre ad alta densità deve possedere molteplici caratteristiche: mantenere una viscosità del fluido stabile e prestazioni termiche stabili in un ampio intervallo di temperatura da -40 °C a 120 °C, garantendo un'efficiente dissipazione del calore in canali di flusso complessi; avere un'eccellente compatibilità con materiali metallici e in gomma per prevenire corrosione e perdite; adottare inibitori di corrosione non ionici e inibitori ionici per prevenire la precipitazione di ioni metallici e garantire il funzionamento stabile a lungo termine del sistema; e soddisfare elevati requisiti di sicurezza elettrica e protezione ambientale. Queste caratteristiche costituiscono congiuntamente la competitività principale del liquido di raffreddamento e diventano gli elementi chiave a supporto dell'efficacia della tecnologia di raffreddamento a liquido.
Con la continua evoluzione delle tecnologie di intelligenza artificiale e cloud computing, il raffreddamento a liquido svolgerà un ruolo sempre più importante nei data center e nei server. L'innovazione completa, dall'architettura hardware al mezzo di raffreddamento, non solo fornisce soluzioni di dissipazione del calore per elevati requisiti di potenza di calcolo, ma getta anche le basi per uno sviluppo sostenibile del settore. In futuro, si prevede che la tecnologia di raffreddamento a liquido supererà ulteriormente i colli di bottiglia, promuovendo l'evoluzione dei server di intelligenza artificiale verso prestazioni più elevate e consumi energetici inferiori, diventando un importante supporto tecnico nell'era dell'economia digitale.
