Wie funktioniert der Thermosyphon-Kühlkörper?
Mit der Entwicklung von Deep Learning, Simulation, BIM-Design und AEC-Anwendungen in allen Lebensbereichen mit Unterstützung von KI-Technologie und virtueller GPU-Technologie wird eine leistungsstarke GPU-Rechenleistungsanalyse benötigt. Sowohl GPU-Server als auch GPU-Workstations sind in der Regel miniaturisiert, modular und hochintegriert. Die Wärmestromdichte erreicht oft das 7-10-fache der herkömmlichen luftgekühlten GPU-Serverausrüstung.
Aufgrund des zentralisierten Modulinstallationsschemas gibt es eine große Anzahl von NVIDIA-GPU-Grafikkarten mit großer Wärmeentwicklung, daher ist das Problem der Wärmeableitung sehr wichtig. In der Vergangenheit konnte das allgemein verwendete thermische Design die Nutzungsanforderungen des neuen Systems nicht erfüllen. Der traditionelle Flüssigkeitskühlungs-GPU-Server oder flüssigkeitsgekühlte GPU-Server ist untrennbar mit dem Segen des Lüfters verbunden. Die Thermosyphon-Kühltechnologie findet nach und nach breite Anwendung in der Server-Wärmeableitung.
Gegenwärtig verwendet die Thermosiphon-Kühltechnologie auf dem Markt hauptsächlich den Säulen- oder Plattenkühler als Körper, durchdringt das Wärmemediumrohr am Boden des Kühlers, injiziert das Kühlmedium in die Hülle und stellt eine Vakuumumgebung her. Dies ist ein Gravitationswärmerohr mit normaler Temperatur.
Der Arbeitsprozess ist wie folgt: Am Boden des Heizkörpers erwärmt das Heizsystem das Arbeitsmedium in der Schale durch das Heizmediumrohr. Innerhalb des Arbeitstemperaturbereichs siedet das Arbeitsmedium, der Dampf steigt zur Kondensation und Wärmeabgabe zum oberen Teil des Kühlers auf, das Kondensat fließt entlang der Innenwand des Kühlers zurück zum Heizabschnitt und wird erneut erhitzt und verdampft. Die Wärme wird von der Wärmequelle zur Wärmesenke durch den kontinuierlichen zirkulierenden Phasenwechsel des Arbeitsmediums übertragen, um den Erwärmungszweck der Erwärmung zu erreichen.
Vom ursprünglichen Aluminium-Extrusionskühlkörper bis zum neuen Kühlkörper mit Luftkühlung ist es immer noch eine gute Wahl, mehr Lamellen für eine bessere Kühlleistung zu verwenden. Sie denken vielleicht, dass es besser ist, mehr und größere Flossen zu verwenden, da einige kleine Flossen so einfach zu bedienen sind? Je weiter die Rippe jedoch von der Wärmequelle entfernt ist, desto niedriger ist die Rippentemperatur, was eine begrenzte Kühlwirkung bedeutet. Wenn die Temperatur auf die Temperatur der Umgebungsluft fällt, wird die Wärmeübertragung nicht weiter zunehmen, egal wie lange die Rippen hergestellt werden.
Im Gegensatz zum Wärmerohr verwendet die Thermosiphon-Wärmeableitung den Rohrkern, um die Flüssigkeit zurück zum Verdampfungsende zu bringen, nutzt jedoch nur die Schwerkraft und einige ausgeklügelte Konstruktionen, um einen Kreislauf zu bilden, der den Flüssigkeitsverdampfungsprozess als Wasserpumpe nutzt. Dies ist keine neue Technologie und in industriellen Anwendungen mit hoher Wärmefreisetzung üblich.
Im Allgemeinen siedet das Kältemittel in der GPU, fließt nach oben zum Kondensationsende, verwandelt sich wieder in Flüssigkeit und kehrt zum Verdampfungsende zurück. Theoretisch gibt es zwei Vorteile:
1. Vermeiden Sie das Austrocknen von Heatpipes und können zum Übertakten und für Ultra-High-Performance-Chips verwendet werden.
2. Da keine Wasserpumpe benötigt wird, ist die Zuverlässigkeit besser als bei der herkömmlichen integrierten Flüssigkeitskühlung.
Der wichtigste Punkt der Thermosyphon-Kühlung ist jetzt, dass seine Dicke von den traditionellen 103 mm auf nur 30 mm (weniger als ein Drittel) reduziert wird. Es hat eine relativ kleine Form und beeinträchtigt die Leistung nicht. Um die Verarbeitung zu erleichtern, verwenden die meisten Hersteller derzeit Aluminiumwerkstoffe. Kupfer wird ebenfalls verwendet, und die Temperatur kann weiter um 5-10 Grad gesenkt werden. Nur für GPU-Server mit hoher Heizleistung, mit der entwickelten Technologie, werden in Zukunft immer mehr Thermosiphon-Wärmelösungen in anderen Anwendungen eingesetzt.
