مقدمة لتقنية التبريد بالثرموسيفون
مع تطور التعلم العميق والمحاكاة وتصميم BIM وتطبيقات AEC في جميع مناحي الحياة، بدعم من تقنية الذكاء الاصطناعي وتقنية GPU الافتراضية، هناك حاجة إلى تحليل قوي لقوة حوسبة GPU. تميل كل من خوادم GPU ومحطات عمل GPU إلى أن تكون مصغرة ونموذجية ومتكاملة للغاية. غالبًا ما تصل كثافة التدفق الحراري إلى 7-10 أضعاف كثافة معدات خادم GPU التقليدية لتبريد الهواء.
نظرًا لنظام تثبيت الوحدة المركزية، يوجد عدد كبير من بطاقات الرسومات NVIDIA GPU ذات توليد حرارة كبير، لذا فإن مشكلة تبديد الحرارة مهمة جدًا. في الماضي، لم يكن التصميم الحراري الشائع الاستخدام قادرًا على تلبية متطلبات الاستخدام للنظام الجديد. لا يمكن فصل خادم GPU التقليدي للتبريد السائل أو خادم GPU المبرد بالسوائل عن نعمة المروحة. يتم استخدام تقنية التبريد بالحرارة بشكل تدريجي على نطاق واسع في تبديد حرارة الخادم.
في الوقت الحاضر، تستخدم تقنية التبريد بالشفط الحراري في السوق بشكل أساسي عمود أو لوحة المبرد كجسم، وتخترق أنبوب الحرارة المتوسط في الجزء السفلي من المبرد، وتحقن وسط التبريد في الغلاف، وتؤسس بيئة مفرغة. هذا هو أنبوب الحرارة الجاذبية درجة الحرارة العادية.
عملية العمل هي كما يلي: في الجزء السفلي من المبرد، يقوم نظام التسخين بتسخين وسط العمل في الغلاف من خلال أنبوب الوسط الحراري. ضمن نطاق درجة حرارة العمل، يغلي وسط العمل، ويرتفع البخار إلى الجزء العلوي من المبرد للتكثيف وإطلاق الحرارة، ويتدفق المكثف مرة أخرى إلى قسم التسخين على طول الجدار الداخلي للرادياتير ويتم تسخينه وتبخره مرة أخرى. يتم نقل الحرارة من مصدر الحرارة إلى المشتت الحراري من خلال تغيير طور التدوير المستمر لوسط العمل لتحقيق غرض التدفئة.
بدءًا من المشتت الحراري الأصلي المصنوع من الألومنيوم إلى المبدد الحراري الجديد لتبريد الهواء، لا يزال استخدام زعانف المويه خيارًا جيدًا للحصول على أداء تبريد أفضل. قد تعتقد أنه بما أن بعض الزعانف الصغيرة سهلة الاستخدام، فهل من الأفضل استخدام زعانف أكبر وأكبر؟ ومع ذلك، كلما ابتعدت الزعنفة عن مصدر الحرارة، انخفضت درجة حرارة الزعنفة، مما يعني تأثيرات تبريد محدودة. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى درجة حرارة الهواء المحيط، بغض النظر عن مدة صنع الزعانف، فإن نقل الحرارة لن يستمر في الزيادة.
على عكس أنبوب الحرارة، يستخدم تبديد الحرارة بالسيفون الحراري قلب الأنبوب لإعادة السائل إلى نهاية التبخر، ولكنه يستخدم فقط الجاذبية وبعض التصميمات البارعة لتشكيل دورة، والتي تستخدم عملية تبخر السائل كمضخة مياه. هذه ليست تقنية جديدة وهي شائعة في التطبيقات الصناعية ذات الحرارة العالية.
بشكل عام، سوف يغلي سائل التبريد الموجود داخل وحدة معالجة الرسومات، ويتدفق لأعلى حتى نهاية التكثيف، ويتحول مرة أخرى إلى سائل ويعود إلى نهاية التبخر. من الناحية النظرية، هناك ميزتان:
1. تجنب جفاف الأنابيب الحرارية ويمكن استخدامها لرفع تردد التشغيل والرقائق فائقة الأداء.
2. نظرًا لعدم الحاجة إلى مضخة مياه، فإن الموثوقية أفضل من التبريد السائل المتكامل التقليدي.
أهم نقطة في التبريد بالثرموسيفون الآن هي أن سمكه سينخفض من 103 ملم التقليدي إلى 30 ملم فقط (أقل من الثلث). إنه صغير الحجم نسبيًا ولن يضر بالأداء. من أجل تسهيل المعالجة، تستخدم معظم الشركات المصنعة مواد الألومنيوم في الوقت الحاضر. ويستخدم النحاس أيضًا، وقد تنخفض درجة الحرارة بمقدار 5-10 درجة. إنه مخصص فقط لخوادم وحدة معالجة الرسومات ذات سعة التسخين العالية، ومع تطوير التكنولوجيا، سيتم استخدام المزيد والمزيد من الحلول الحرارية في تطبيقات أخرى في المستقبل.
