Защо постигането на течно охлаждане за центрове за данни с изкуствен интелект е по-трудно, отколкото изглежда?

09/06/2026

Статия на Форбс, от Стивън Карлини, вицепрезидент „Иновации и център за данни“, бизнес звено „Управление на енергията“, Schneider Electric.

Въпреки че течното охлаждане с право се счита за развиваща се технология, то не е ново. Ранните мейнфрейм компютри на IBM от 60-те години на миналия век и суперкомпютрите Cray са използвали течно охлаждане. Забележително е, че в покупката на системата Cray е бил включен техник на пълен работен ден за инсталиране, експлоатация и поддръжка.

Защо изкуственият интелект ускорява търсенето на течно охлаждане?
Днес генеративният AI променя начина, по който се проектират изчислителните центрове и центровете за данни. Сървърите с ускорени изчисления вече включват от два до 16 графични процесора (GPU) на сървър, наред с централни процесори (CPU) и дори процесори за обработка на данни (DPU). Тези сървъри са мощни процесори за обработка на числа, оптимизирани за обучение на ИИ модели, но консумират над 20 пъти повече мощност от стандартните облачни сървъри с процесори Intel и отделят 20 пъти повече топлина на сървър.
Тази топлинна мощност означава, че тези сървъри могат да бъдат само с течно охлаждане. Повечето сега се предлагат стандартно с входни и изходни тръбопроводи за циркулираща течна охлаждаща течност.

Управление на топлината: Предизвикателства при захранване, плътност и дизайн
Термичните изисквания за ракове се увеличават с всяко ново поколение сървъри, ускорени от графични процесори. Когато са напълно заредени в рак, най-новите сървъри, базирани на графични процесори на NVIDIA, изискват 132 kW мощност – и плътността продължава да се увеличава. Следващото поколение, което се очаква след по-малко от година, ще изисква 240 kW на рак.
Доминиращият метод за охлаждане е директно към чипа или охлаждане със студена плоча. Както подсказва името обаче, то охлажда само чиповете, а не останалите компоненти в шасито или стелажа. Тъй като течните системи охлаждат само чиповете, допълнителното въздушно охлаждане все още покрива 20% до 30% от общото термично натоварване.

Охлаждането е сложна архитектура
Независимо дали сте голямо предприятие или опитен оператор на център за данни, е малко вероятно да имате вътрешния опит за проектиране и внедряване на хибридни (течни и въздушни) охладителни системи при тези екстремни плътности. Специализираният опит е от съществено значение при проектирането, снабдяването, внедряването, експлоатацията и поддръжката на такива системи.
Системите с директно охлаждане към чип изискват два отделни охладителни контура - един за ИТ помещението, друг за отвеждане на топлината. Разпределителните устройства за охлаждане (CDU) взаимодействат между двете. Когато проектирате тези системи, изберете партньор с опит с пълната охладителна архитектура: колектори, тръбопроводи, CDU, охладители, помпи и шкафове.
Тези компоненти трябва да функционират заедно, което изисква съвместимост, интегрирани контроли и оптимизация на производителността. Изберете доставчици, запознати с тръбопроводите, динамиката на флуидите, налягането и дебита – и в идеалния случай такива, които предлагат гаранции и имат сертификати от производителите на графични процесори.

Ролята на симулацията и софтуера
Като се имат предвид екстремните топлинни товари, подходите „проба-грешка“ ще удължат „времето за охлаждане“ и ще намалят шансовете за успех. Изберете партньор, който използва моделиране и симулация на цифрови близнаци, за да валидира виртуално дизайна на системата преди внедряването.
Доставчиците, които работят директно с производители на графични процесори, са провели лабораторни тестове или са доказали, че внедряванията трябва да бъдат приоритетни. Някои доставчици предлагат и предварително проектирани и сглобяеми охладителни системи, които ускоряват внедряването и намаляват риска.

Престоят не е опция
При тези натоварвания, дори кратко прекъсване на потока на течност може да доведе до термично дроселиране или прегряване за секунди. CDU (непрекъсваемите захранвания) трябва да включват резервиране - двойни помпи и захранвания трябва да бъдат стандартни.
Непрекъсваемите захранвания трябва да поддържат CDU, за да осигурят непрекъснатост по време на преходи към резервни системи или генератори. Софтуерът за откриване на течове също е критичен в бялото пространство на центъра за данни; дори малък теч може да срине сървър или клъстер.

Оптимизацията също изисква изкуствен интелект
След като заработи, вашата система за течно охлаждане се нуждае от непрекъсната настройка. Прецизността е от значение: дори малки повишения на температурата могат да влошат производителността на графичния процесор и да забавят обучението на модела на изкуствен интелект.
Софтуерът с изкуствен интелект може динамично да регулира параметрите на охладителната система – като температура на водата, дебит и въздушен поток – в реално време. Тези системи могат дори да се учат от оперативни данни, за да оптимизират производителността с течение на времето.

Изберете доставчици с поглед към бъдещето
Темпото на еволюция на графичните процесори поставя интензивни изисквания към доставчиците на охлаждане. Когато избирате партньор, попитайте за техните технологични пътни карти – могат ли да поддържат бъдещи поколения графични процесори с още по-висока топлинна плътност?
Течното охлаждане може все още да бъде категоризирано като „нововъзникващо“, но бързо се превръща в съществена инфраструктура. Компаниите, които се стремят да мащабират изкуствения интелект, трябва да си партнират с доставчици, способни да поддържат днешните и утрешните изисквания.

Статията можете да намерите тук.

Презентация за избор на правилно решение за течно охлаждане за внедряване на ускорен изчислителен изкуствен интелект в центрове за данни може да намерите тук.