200 kW+ AI stovai keičia skysčio aušinimo vamzdžių reikalavimus
AI duomenų centro skystas aušinimas: 2025 m. rinkos būklė ir augimo perspektyva
„Hyperscale“ operatoriai pertvarko visas serverių lentynas, kuriose naudojamas tiesioginis skysčio aušinimas. Pakeitimas nebėra bandomasis eksperimentas, - tai naujos-kartos AI infrastruktūros pirkimo standartas. Štai kur rinka stovi 2025 m.
Kodėl dirbtinio intelekto darbo krūviai privertė pereiti nuo oro prie skysčio
AI mokymo klasteriai sukuria šilumos tankį, kurio oro aušinimas fiziškai negali pašalinti. Vienas NVIDIA GB200 NVL72 stovas išsklaido iki 132 kW. Standartinis vėdinimas padidina maždaug 30–40 kW vienam stovui, prieš tai reikalauja per daug vietos ir ventiliatoriaus galios. Matematika skatina kitokį požiūrį.
Skystas aušinimas tūrio vienetui pašalina 3000 kartų daugiau šilumos nei oras. Tai nėra inžinerinė nuostata, - tai fizinis apribojimas. Kiekvienas pagrindinis debesies paslaugų teikėjas paskelbė diegimo tikslus, kuriuose numatoma, kad iki 2026 m. dirbtinio intelekto mokymo klasteriai bus{5}}aušinami skystu stelažu.
AI skysčio aušinimo rinkos dydžio prognozės
Skysčio aušinimo rinka duomenų centramsauga neregėtu greičiu. Remiantis „Grand View Research“ pateiktais pramonės vertinimais, pasaulinė duomenų centrų skysčio aušinimo rinka 2024 m. pasiekė maždaug 4,5 milijardo JAV dolerių ir numatoma, kad iki 2030 m.
- 2024 m. rinkos vertė: ~4,5 mlrd. USD (duomenų centro skysto aušinimo segmentas)
- Numatoma 2030 m. vertė: daugiau nei 16 mlrd
- CAGR: 24 %+ (2024–2030 m.)
- AI serverio dalis aušinimo skysčio poreikyje: iki 2026 m. apytiksliai viršys 60 %
Šie skaičiai atspindi tiesioginio aušinimo aparatūros - šaldymo plokštes, CDU, kolektorius ir juos jungiančius vamzdelius. Šilumos valdymo komponentų segmentas, apimantis nerūdijančio plieno aušinimo vamzdžius, sudaro maždaug 25 % viso.
Tiesioginis-į-Chip ir Immersion aušinimo pritaikymas
Dabartinėje rinkoje dominuoja dvi skysčio aušinimo architektūros. Kiekvienas iš jų atitinka skirtingus diegimo scenarijus.
| Matmenys | Tiesiogiai-į-lustą (šaltą lėkštę) | Panardinamasis aušinimas |
| Aušinimo skysčio tipas | Glikolio{0}}vanduo arba grynas vanduo | Dielektrinis skystis (sintetinis / PAO) |
| Aušinimo skysčio kiekis viename stove | 10-30 litrų | 800-1500 litrų |
| Aušinimo efektyvumas | Sutaupoma 40–60 % energijos, palyginti su oru | 50–70% energijos taupymas, palyginti su oru |
| Esamų patalpų modernizavimas | Galima su CDU integracija | Reikalingas didelis fizinis pertvarkymas |
| Įvaikinimo etapas | Pagrindinis - hiperskalės standartas | Ankstyvoji - niša ir bandomoji versija |
| Tipiškos programos | AI mokymo klasteriai, HPC | Kripto kasyba, kraštas, specializuotas HPC |
Dominuoja tiesiogiai-į-lustą, nes jis integruojamas su esamais serverio formos veiksniais. Panardinimui reikalingi specialiai sukurti serveriai be oru-aušinamų komponentų, o tai riboja tiekimo grandinės suderinamumą. Daugumoje 2025 m. hiperskalinių diegimų naudojamas tiesioginis-į-lustas su aušinimo skysčio paskirstymo bloku (CDU), reguliuojančiu srautą ir temperatūrą.
Komponentų tiekimo grandinė: ką turi žinoti pirkimų komandos
Aušinimo kilpa patikima tik tiek, kiek jos silpniausia jungtis. Mikro-nuotėkis vamzdžio suvirinimo siūlėje gali išjungti serverio stovą ir sugadinti dešimtis tūkstančių dolerių GPU aparatūros. Štai kodėl komponentų specifikacijos yra svarbesnės nei bet kurios kitos aušinimo programos.
Nerūdijantis plienas 316L kaip medžiagų standartas
316L tipo nerūdijantis plienas yra pramonės standartas skysčių aušinimo vamzdžiams. Medžiagoje esantis molibdeno kiekis (2-3%) užtikrina atsparumą duobėms chloridinėje aplinkoje, o maža anglies sudėtis (maks. 0,03%) apsaugo nuo įjautrinimo suvirinimo metu.
Pirkimo komandoms svarbūs specifikacijos punktai:
- Vidinio paviršiaus šiurkštumas: Ra Mažesnis arba lygus 0,4 μm neleidžia kauptis dalelėms ir susidaryti bioplėvelėms aušinimo skysčio kilpoje
- Matmenų tolerancija: vamzdžio ir jungčių sujungimo paviršiai turi išlaikyti vienodus leistinus nuokrypius nuo partijos
- Suvirinimo kokybė: orbitinis suvirinimas su kontroliuojamu šilumos įvedimu sumažina suvirinimo rutulio išsikišimą į srauto kelią
- Sertifikavimo atsekamumas: medžiagų malūno sertifikatai (MTC) ir sandarumo bandymo įrašai turi būti pridedami prie kiekvienos partijos
Regioninės paklausos tendencijos
Šiaurės Amerika pirmauja išleidžiant dirbtinio intelekto infrastruktūrą, nes tai lemia padidintos kapitalo išlaidos. Europa taiko griežtesnius energijos vartojimo efektyvumo reglamentus (ES energijos vartojimo efektyvumo direktyvą), siekdama pradėti taikyti skystą aušinimą. Azija-Ramiojo vandenyno šalys, ypač Kinija ir Pietryčių Azija, DI duomenų centrų mastelį plečia tokiu tempu, kaip dabar konkuruoja su Šiaurės Amerika.
Kiekvienas regionas turi skirtingus tiekimo modelius:
- Šiaurės Amerika: teikia pirmenybę tiekėjams, turintiems vietinį sandėliavimą ir dokumentuotas ISO{0}}sertifikuotas kokybės sistemas. Atitikties dokumentai (RoHS, REACH) yra privalomi.
- Europa: reikalingas visiškas medžiagų atsekamumas ir CE{0}}ženklinti komponentai. Vokietijos ir Šiaurės šalių operatoriai tikrina tiekėjus -vietoje prieš kvalifikaciją.
- Azija-Ramiasis vandenynas: Kaina-jautri, bet vis daugiau kokybės-atsižvelgiama į didėjantį AI serverio tankį. Greitas pristatymas yra skirtumas.
2025–2030 m. perspektyva
AI infrastruktūros perėjimas prie skysto aušinimo nėra tendencija - tai struktūrinis duomenų centrų kūrimo pokytis. Rinka susijungs aplink tiekėjus, kurie demonstruoja pakartojamą kokybę. Komponentų standartizavimas didės, tačiau medžiagų kokybė ir proceso kontrolė išliks pagrindiniais skirtumais.
Tiekėjai, turintys sertifikuotus suvirinimo procesus (ISO 3834), griežtą vidaus švaros kontrolę ir dokumentuotą atsekamumą, gali patenkinti didžiąją dalį didelio masto poreikio. Tokia yra 2025 m. rinkos realybė ir likusio dešimtmečio trajektorija.
DUK
Kas lemia perėjimą nuo aušinimo oru prie aušinimo skysčiu AI duomenų centruose?
+
-
Dirbtinio intelekto mokymo grupės generuoja šilumos tankį, viršijantį 30-40 kW viename stove, o tai yra praktinė oro aušinimo riba. Skysčio aušinimas pašalina maždaug 3000 kartų daugiau šilumos tūrio vienetui nei oras, todėl tai yra vienintelis tinkamas sprendimas didelio tankio dirbtinio intelekto stovams, pvz., NVIDIA GB200 NVL72, kurio galia yra 132 kW.
Kokie pagrindiniai skysčio aušinimo tipai naudojami duomenų centruose?
+
-
Tiesioginis-į-lustas (šaltosios plokštės) ir panardinamasis aušinimas yra du pagrindiniai tipai. Tiesioginis-į-lustas naudoja aušinimo skysčio paskirstymo įrenginį glikolio-vandeniui cirkuliuoti per šaltas plokštes, pritvirtintas prie serverio komponentų. Panardinamasis aušinimas panardina serverius į dielektrinį skystį. Tiesioginis-į-lustas yra plačiausiai pritaikytas dirbtinio intelekto duomenų centrams.
Kodėl 316L nerūdijantis plienas yra tinkamiausia skysčių aušinimo vamzdžių medžiaga?
+
-
316 l nerūdijančio plieno sudėtyje yra molibdeno (2-3 %), kuris užtikrina atsparumą įdubimams aušinimo skysčiuose, kurių sudėtyje yra chlorido -, o mažas anglies kiekis (maks. 0,03 %) apsaugo nuo suvirinimo siūlės jautrumo. Šios savybės užtikrina ilgalaikį -glikolio ir vandens aušinimo skysčio kilpų patikimumą.
Koks numatomas duomenų centrų skysčio aušinimo rinkos augimo tempas?
+
-
Remiantis „Grand View Research“ pramonės skaičiavimais, prognozuojama, kad rinka augs sudėtingu metiniu augimo tempu, viršijančiu 24 % nuo maždaug 4,5 mlrd. USD 2024 m. iki daugiau nei 16 mlrd. USD iki 2030 m.
Kokios specifikacijos yra labai svarbios perkant nerūdijančio plieno aušinimo vamzdžius?
+
-
Svarbiausios specifikacijos yra vidinis paviršiaus šiurkštumas (Ra Mažiau arba lygus 0,4 μm, kad būtų išvengta dalelių kaupimosi), matmenų tolerancijos nuoseklumas visose partijose, suvirinimo kokybė (pageidautina orbitinis suvirinimas) ir visiškas sertifikavimo atsekamumas, įskaitant medžiagų sertifikatus ir sandarumo bandymų įrašus.
Jei vertinate nerūdijančio plieno skysčių aušinimo vamzdžių tiekėjus kitam savo AI infrastruktūros projektui, prieš nustatydami apimtį, paprašykite medžiagų sertifikatų ir partijos nuoseklumo duomenų.
