Ua Kua Txias: Qhov Tom ntej Optical Module hauv AI Era

Oct 04, 2024

Tso lus

I. Ua kua txias tau hloov ntawm "Optional" mus rau "Essential"

 

1. Qhov Kev Xav Tau rau Kev Siv Hluav Taws Xob thiab Kho qhov muag Modules

Hauv cov toj roob hauv pes hloov zuj zus ntawm kev txawj ntse txawj ntse (AI), qhov kev thov rau kev suav lub zog tau mus txog qhov siab tsis tau pom dua. Qhov tshwm sim ntawm cov qauv loj, xws li cov siv hauv OpenAI's ChatGPT, tau tsim qhov sib txawv tseem ceeb hauv kev tsim nyog suav lub zog. OpenAI tshaj tawm tias qhov kev loj hlob ntawm tus qauv kev suav lub zog tshaj qhov kev nce qib hauv AI kho vajtse los ntawm staggering kaum npaug. Raws li cov qauv loj nthuav dav mus rau ntau lab tus tsis tau, qhov xav tau kev txhim kho kev ua tau zoo los ntawm AI kev cob qhia chips tau dhau los ua qhov tseem ceeb, tsav kev cia siab rau kev xa cov ntaub ntawv sai.

 

Qhov kev loj hlob exponential no hauv kev suav ntsuas tau ua rau kev sib tshuam hauv cov ntaub ntawv cov chaw yog qhov teeb meem tseem ceeb. Raws li AI kev cob qhia nce mus, cov kev txwv ntawm ib daim npav / server xam tau pom tseeb. Chip-rau-chip interconnectivity tau tshwm sim los ua qhov tseem ceeb, yuav tsum tau ua kom muaj txiaj ntsig zoo thiab kev kub ceev kho qhov muag los pab txhawb kev sib pauv cov ntaub ntawv ceev. Yog li ntawd, kev xa tawm ntawm high-speed optical modules yog qhov tseem ceeb los txhim kho kev sib txuas ua haujlwm zoo, tshwj xeeb tshaj yog cov chaw zov me nyuam cov ntaub ntawv hloov kho lawv cov kev siv hluav taws xob siv hluav taws xob.

 

Optical modules facilitating high-speed data transmission in data centers

▲ Optical modules yooj yim rau kev xa cov ntaub ntawv ceev ceev hauv cov chaw zov me nyuam

2. Qhov Tig Qhov Chaw Ua Kua Dej Txias

Cov kua ua kua txias tau npaj los ua qhov tseem ceeb tom ntej hauv AI infrastructure, sib piv cov evolution ntawm optical modules. Raws li cov khoom siv hluav taws xob txuas ntxiv mus ntxiv, qhov tsim nyog rau cov tshuab ua kom txias txias tau dhau los ua qhov tsis lees paub. Ib yam li txoj hauv kev ntawm cov khoom siv kho qhov muag tau hloov pauv los ntawm cov khoom kim heev mus rau qhov tsim nyog, cov tshuab ua kua txias ua raws li kev nplua.

 

Keeb kwm, cov kev daws teeb meem txias tau hloov zuj zus los ntawm cov txheej txheem tsis zoo xws li cov cua txias thiab cov dab dej kub rau cov thev naus laus zis ntau dua, suav nrog cua txias thiab thaum kawg, kua txias. Qhov kev hloov pauv no qhia txog kev nthuav dav hauv cov khoom siv hluav taws xob uas qhov kev tswj hwm thermal yog qhov tseem ceeb los ua kom pom kev ua haujlwm zoo thiab ua haujlwm ntev ntawm cov khoom.

 

3. Vim li cas cov kua ua kua txias tam sim no tseem ceeb

Chips

Qhov cuam tshuam ntawm ib puag ncig qhov kub thiab txias ntawm semiconductor chips yog qhov tseem ceeb. Qhov ntsuas kub siab tuaj yeem ua rau txo qis kev ua haujlwm thiab lub neej ntawm cov khoom siv hluav taws xob. Kev kub siab thermal ua rau thermal expansion nyob rau hauv cov ntaub ntawv xws li capacitors thiab resistors, uas yuav ua rau cov neeg kho tshuab tsis ua hauj lwm thiab cuam tshuam kev ua hauj lwm ib txwm. Raws li cov lus ceeb toom los ntawm ANJIE, ib txwm ua cua txias tuaj yeem tswj xyuas cov cua kub kom txog li 800W, qhov pib uas tau dhau los ntawm ntau yam khoom NVIDIA.

 

Data Centers

Cov chaw khaws ntaub ntawv cua txias feem ntau txhawb nqa qhov ceev ntawm 8-10 kW ib lub txee. Txawm li cas los xij, raws li AI pawg suav lub zog tau kwv yees kom ncav cuag 20-50 kW ib lub txee los ntawm 2025, cov kev txwv ntawm huab cua txias dhau los ua pov thawj pom tseeb. Lub zog ceev ceev xav tau ntau txoj hauv kev ua kom txias, tso kua dej txias raws li lwm txoj hauv kev.

 

An AI data center designed for high-density computing, utilizing advanced liquid cooling systems

▲ High-density AI cov ntaub ntawv chaw ua haujlwm ua kua dej txias thev naus laus zis

 

 

II. Liquid Cooling Policy Txhaj "Simulant" rau hauv Kev Ua Lag Luam

 

PUE (Power Usage Effectiveness) yog ib qho kev ntsuas tseem ceeb rau kev ntsuam xyuas lub zog ntawm cov ntaub ntawv chaw. PUE qis dua qhia txog qhov chaw ntsuab, cov ntaub ntawv muaj txiaj ntsig zoo dua, vim nws qhia txog qhov sib piv ntawm tag nrho lub zog siv los ntawm qhov chaw rau qhov uas siv los ntawm IT loads nkaus xwb. Hauv cov chaw khaws ntaub ntawv ib txwm, IT cov cuab yeej siv nyiaj kwv yees li 50% ntawm kev siv hluav taws xob, thaum lub tshuab cua txias pab txhawb txog 35%.

 

Cov thev naus laus zis ua kua ua kua yuav ua rau pom cov txiaj ntsig PUE qis dua piv rau cov cua txias. Piv txwv li, thaum huab cua txias ib txwm tswj hwm PUE ntawm ib ncig ntawm 1.3, cov txheej txheem ua kua txias tuaj yeem txo qhov no mus rau ntawm 1.05 thiab 1.2, nyob ntawm seb cov cuab yeej siv tshwj xeeb.

 

Graph comparing PUE values of air cooling and various liquid cooling technologies in data centers

▲ PUE kev sib piv ntawm huab cua txias thiab kua txias yees

 

 

III. Vertiv's Strategic Loj hlob los ntawm Kev Ua Kua Dej

 

Vertiv tau ua qhov tseem ceeb hauv kev txhim kho nws cov peev xwm ua kom txias nrog nws qhov tau txais CoolTera. Lub tuam txhab UK-based no tshwj xeeb hauv cov kua dej txias thiab tau koom tes nrog Vertiv rau ntau xyoo ntawm ntau qhov chaw cov ntaub ntawv thiab cov haujlwm supercomputing. Qhov kev nrhiav tau no yuav tsum txhawb nqa Vertiv txoj haujlwm hauv kev tswj hwm kev lag luam thermal, ua kom nws muaj cov kev daws teeb meem zoo dua qub raws li cov kev xav tau ntawm cov chaw zov me nyuam.

 

 

IV. Tus nqi tseem ceeb ntawm cov kua txias txias

1. Nkag siab txog kev ua kua txias

Cov kua txias yog hais txog cov txheej txheem siv los tswj kev ua haujlwm kom zoo rau cov tshuab computer. Los ntawm kev siv lub peev xwm tshwj xeeb kub ntawm cov kua dej, cov cuab yeej no tau txais txiaj ntsig zoo hloov hluav taws xob los ntawm cov khoom siv sab hauv mus rau ib puag ncig sab nraud. Cov tshuab ua kua cua txias tuaj yeem muab faib ua cov txheej txheem cua txias ncaj qha thiab tsis ncaj. Kev ua kom txias tsis ncaj, xws li lub tshuab txias txias, ua kom cov kua txias tsis tiv thaiv cov khoom siv hluav taws xob ncaj qha, thaum cov txheej txheem cua txias ncaj qha suav nrog kev ua kom txias txias, qhov nruab nrab cua txias cuam tshuam ncaj qha nrog cov khoom siv cua sov.

 

2. Ua Kua Dej Txias Kev Lag Luam Ecosystem: Cold Plate Systems

Kev lag luam ua kua cua txias muaj ntau yam khoom siv thiab tshuab, suav nrog:

  • RCM (Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob thiab Xa Rov Qab) Cov Chav Dej:Cov chav no tswj kev faib khoom thiab sau cov tub yees hauv cov khoom ua kua txias.
  • Cov Chav Dej Txias Txias (CDUs):CDUs pab txhawb kev sib cais ntawm cov tub yees nkag mus rau cov phaj txias los ntawm cov dej txias rau ntawm qhov chaw txias.
  • LCMs (Liquid Circulation Modules):Cov modules no tswj kev thauj thiab xa rov qab ntawm cov tub yees thoob plaws hauv qhov system txias.

 

Cov tub yees siv tau tuaj yeem sib txawv, nrog rau cov kev xaiv suav nrog cov dej deionized thiab glycol-raws li kev daws teeb meem, ob qho tib si ua rau muaj txiaj ntsig zoo rau kev hloov hluav taws xob.

 

 Diagram depicting the various components of a liquid cooling ecosystem in data centers

▲ Txheej txheem cej luam ntawm cov kua txias ecosystem nyob rau hauv cov ntaub ntawv chaw

 

 

V. Txheeb xyuas cov tuam txhab tau txais txiaj ntsig hauv cov khoom siv ua kua txias txias

1. Cov tuam txhab tau txais txiaj ntsig: Cov Khoom Siv Hauv Cov Neeg Siv Khoom

Cov khoom siv hluav taws xob ua kom txias tuaj yeem muab faib ua peb pawg thawj: cov khoom siv sab hauv cov khoom siv, cov khoom siv ua kua txias, thiab cov chaw ua haujlwm ua kua txias. Cov khoom siv sab hauv suav nrog cov phaj txias txias thiab kev sib txuas ceev ceev, uas yog qhov tseem ceeb rau kev txhim kho kev ua haujlwm ntawm lub zog AI chips. Cov tuam txhab xws li Huawei thiab NVIDIA yog cov tseem ceeb hauv cov haujlwm no.

 

2. Kev tsim ua kua txias

Kev tsim ua kua ua kua txias suav nrog cov chaw muab kev daws teeb meem puv ntoob thiab cov chaw tsim khoom lag luam. Cov chaw muab kev pabcuam puv ntoob, zoo li Vertiv, xa cov kev daws teeb meem tab sis yuav tsis muab cov servers ncaj qha, xav tau kev koom tes nrog cov tuam txhab nti.

 

3. IDC Kev Tsim Kho

IDC cov tuam txhab lag luam yog lub luag haujlwm rau kev tsim cov ntaub ntawv chaw thiab tsim cov kua dej txias kom haum rau cov neeg siv khoom xav tau. Cov tuam txhab lag luam no yuav nce kev sib xyaw ua kua txias thev naus laus zis rau hauv lawv cov qauv tsim kom ua tau zoo.

 

4. Cov chaw muab kev tsim vaj tse

Cov chaw zov me nyuam muaj cov khoom siv ua kua txias xws li CDUs thiab LCMs. Raws li kev thov rau cov thev naus laus zis no nce siab, nws tau cia siab tias ob qho tib si ntim thiab tus nqi ntawm cov khoom lag luam no yuav nce ntxiv, qhia txog qhov tseem ceeb ntawm cov kua txias hauv cov ntaub ntawv tsim tawm.

 

 

Xaus

 

Kev hloov pauv ntawm huab cua txias mus rau cov kua txias hauv AI infrastructures tsis yog ib qho qauv xwb tab sis yog ib qho kev hloov pauv tseem ceeb uas tau tsav los ntawm kev xav tau ntawm kev xav tau nce. Nrog rau kev loj hlob ntawm cov qauv loj thiab qhov tsim nyog rau kev tswj xyuas thermal kom zoo, cov cuab yeej ua kua txias tau tsim los ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv lub neej yav tom ntej ntawm cov ntaub ntawv chaw. Raws li cov tuam txhab xws li Vertiv txhim kho lawv lub peev xwm los ntawm kev nrhiav tswv yim thiab kev koom tes, kev lag luam ua kua txias tau npaj rau kev loj hlob tseem ceeb. Qhov kev hloov pauv no thaum kawg yuav ua rau muaj txiaj ntsig zoo dua, muaj txiaj ntsig, thiab muaj txiaj ntsig zoo hauv kev suav.

 

 

 

 

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