लिक्विड कूलिंग तकनीक: उच्च घनत्व वाले डेटा सेंटरों के लिए दक्षता बढ़ाना

 

Ⅰतरल शीतलन प्रौद्योगिकी के लाभ

 

पारंपरिक वायु-शीतलन प्रौद्योगिकी की तुलना में, तरल शीतलन निम्नलिखित लाभ प्रदान करता है:कम ऊर्जा खपत, उच्च ताप अपव्यय, कम शोर, और कम TCOडेटा केंद्रों में उच्च ऊर्जा खपत और उच्च घनत्व की प्रवृत्ति के अनुरूप:

 

• कुशल गर्मी अपव्यय:द्रव की शीतलन क्षमता वायु की तुलना में 1,000 से 3,000 गुना होती है, जिससे द्रव शीतलन उच्च-ऊर्जा, उच्च-शक्ति सर्वर अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है।
• ऊर्जा बचत:लिक्विड कूलिंग सिस्टम उच्च ऊर्जा दक्षता अनुपात प्राप्त कर सकते हैं, जिससे डेटा सेंटर की ऊर्जा खपत कम हो जाती है। लिक्विड कूलिंग तकनीक, विशेष रूप से इमर्शन कूलिंग, डेटा सेंटर के PUE (पावर यूसेज इफेक्टिवनेस) को 1.2 से नीचे तक कम कर सकती है, जिससे पारंपरिक एयर-कूलिंग विधियों की तुलना में 30-50% बिजली की बचत होती है।
• उपकरण विश्वसनीयता में वृद्धि:तरल शीतलन प्रौद्योगिकी उच्च तापमान के कारण होने वाली उपकरण विफलताओं को कम कर सकती है, सर्वरों का जीवनकाल बढ़ा सकती है, तथा पंखों के कारण होने वाले कंपन और शोर से बच सकती है।
• स्थान की बचत:तरल शीतलन से सर्वर का लेआउट अधिक सघन हो जाता है, क्योंकि इसमें वायु-शीतलन के लिए आवश्यक बड़े वायुप्रवाह स्थान की आवश्यकता नहीं होती, जिससे डेटा सेंटर के फर्श की जगह बच जाती है।
• बढ़ी हुई शक्ति घनत्व:लिक्विड कूलिंग उच्च रैक पावर घनत्व का समर्थन करता है, जो उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग और एआई अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करता है। इमर्शन कूलिंग समाधान सिंगल-रैक पावर को 100kW या 200kW से भी अधिक तक बढ़ा सकते हैं।

 

कोल्ड प्लेट और इमर्शन कूलिंग जैसी मुख्यधारा की तरल शीतलन प्रौद्योगिकियां, ताप अपव्यय, एकीकरण और ऊर्जा दक्षता के संदर्भ में पारंपरिक वायु शीतलन से काफी बेहतर प्रदर्शन करती हैं।

 

 

▲ तरल शीतलन

 

 

Ⅱद्रव शीतलन प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से अपनाया जाना

 

जैसे-जैसे आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस में क्रांति आ रही है और डिजिटल अर्थव्यवस्था बदल रही है, डेटा सेंटर उच्च ऊर्जा खपत और घनत्व की ओर बढ़ रहे हैं, जिससे लिक्विड कूलिंग तकनीक को व्यापक रूप से अपनाया जा रहा है। पारंपरिक एयर कूलिंग केवल 2.7 kW प्रति रैक वाले डेटा सेंटर की कूलिंग आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, जो मध्यम से उच्च घनत्व वाले डेटा सेंटर के लिए अपर्याप्त है। लिक्विड कूलिंग, अपनी उच्च विशिष्ट ऊष्मा क्षमता और संवहन ऊष्मा हस्तांतरण क्षमता के साथ, 2.7-30 kW प्रति रैक वाले डेटा सेंटर की कूलिंग आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, जो अल्ट्रा-हाई हीट फ्लक्स घनत्व की चुनौती का समाधान करती है। भविष्य में, लिक्विड कूलिंग तकनीक का डेटा सेंटर क्षेत्र में तेजी से व्यापक अनुप्रयोग देखने को मिलेगा।

 

बड़े AI मॉडलों की उच्च कम्प्यूटेशनल मांग AI बुनियादी ढांचे के निर्माण को प्रेरित कर रही है।जैसे-जैसे AIGC उद्योग तेजी से विकास के दौर में प्रवेश कर रहा है, खरबों मापदंडों पर प्रशिक्षण द्वारा समर्थित बड़े AI मॉडल के प्रदर्शन में निरंतर सुधार, पर्याप्त कम्प्यूटेशनल आवश्यकताओं को जन्म देता है, जो संभवतः AI बुनियादी ढांचे के निर्माण की एक नई लहर को जन्म देगा। OpenAI के अनुसार, 2012 से AI मॉडल प्रशिक्षण के लिए कम्प्यूटेशनल आवश्यकताएं हर 3.4 महीने में दोगुनी हो गई हैं।

 

उदाहरण के लिए GPT-3 मॉडल को लें। लैम्ब्डालैब्स डेटा के अनुसार, इस मॉडल में 175 बिलियन पैरामीटर हैं, जिसमें कुल प्रशिक्षण संगणना 3,640 PFlop/s-दिन है (यानी, 1 PFlop/s पर संगणना पूरी करने में 3,640 दिन लगेंगे)। मॉडल के एक एकल प्रशिक्षण रन के लिए लगभग 355 CPU वर्ष की आवश्यकता होती है और इसकी लागत $4.6 मिलियन होती है (यह मानते हुए कि Nvidia Tesla V100 चिप्स का उपयोग किया जाता है)।

 

▲ ओपन एआई

 

Ⅲउच्च कम्प्यूटेशनल शक्ति की तत्काल आवश्यकता एआई अवसंरचना विकास को प्रेरित कर रही है

 

उच्च प्रशिक्षण कम्प्यूटेशनल शक्ति को संगत बुनियादी ढांचे के साथ मिलान करने की आवश्यकता है। "2022-2023 चाइना आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस कंप्यूटिंग पावर डेवलपमेंट असेसमेंट रिपोर्ट" के अनुसार, वैश्विक AI खर्च 2023 में 27.9% बढ़ने की उम्मीद है, जबकि चीन की बुद्धिमान कंप्यूटिंग शक्ति 427 EFlop/s तक पहुँचने की उम्मीद है, जो साल-दर-साल 59% की वृद्धि है।

 

जैसे-जैसे AI उद्योग तेजी से बढ़ रहा है, कंप्यूटिंग शक्ति में महत्वपूर्ण अंतर AI सर्वर शिपमेंट में तेज़ गति से वृद्धि को बढ़ावा दे रहा है। 2023 में, सामान्य AI सर्वर/हाई-एंड AI सर्वर की वैश्विक शिपमेंट क्रमशः 470,000 और 270,000 यूनिट थी, जो साल-दर-साल 36.6% और 490.5% की वृद्धि दर्शाती है। उम्मीद है कि 2024 में, सामान्य AI सर्वर और हाई-एंड AI सर्वर की वैश्विक शिपमेंट क्रमशः 725,000 और 543,000 यूनिट तक पहुँच जाएगी, जो साल-दर-साल 54.2% और 172.0% की वृद्धि दर्शाती है।

 

▲ एआई सर्वर शिपमेंट में तेजी से वृद्धि

 

के अनुसार2023 चीन लिक्विड-कूल्ड डेटा सेंटर मार्केट पर गहन शोध रिपोर्टचीन के लिक्विड-कूल्ड डेटा सेंटर बाजार के 2024 में 23.63 बिलियन युआन तक पहुंचने की उम्मीद है, जो साल-दर-साल 53% की वृद्धि है। बाजार की मांग और उद्योग पारिस्थितिकी तंत्र के विकास के आधार पर, अगले पांच वर्षों में बाजार के 59% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर से बढ़ने का अनुमान है। 2027 तक, बड़े AI मॉडल के वाणिज्यिक रोलआउट और लिक्विड कूलिंग इकोसिस्टम की परिपक्वता के साथ, बाजार के आकार में उल्लेखनीय वृद्धि देखने की उम्मीद है, जो संभावित रूप से 102 बिलियन युआन तक पहुंच सकता है।