لوحة تبريد للوحدات الرسومية | حل حراري مباشر على الشريحة

جميع الفئات
الإدارة الحرارية المباشرة لتطبيقات وحدات معالجة الرسومات عالية القدرة

الإدارة الحرارية المباشرة لتطبيقات وحدات معالجة الرسومات عالية القدرة

لوحة تبريد لوحدات معالجة الرسومات توفر واجهة حرارية مباشرة بين معالج رسومي عالي القدرة ودائرة تبريد سائلة. وعندما يمر السائل المبرد عبر القنوات الداخلية، تنتقل الحرارة الناتجة عن وحدة معالجة الرسومات بعيدًا عن العبوة أشباه الموصلات وتُحمل نحو وحدة التوزيع أو مبادل الحرارة أو وحدة توزيع التبريد. ويمكن تصميم لوحة التبريد وفق أبعاد عبوة وحدة معالجة الرسومات وهيكل التثبيت والحمولة الحرارية وتدفّق السائل المبرد ومتطلبات الضغط. وبذلك تصبح مناسبةً لخوادم الذكاء الاصطناعي وأنظمة الحوسبة الأداء العالي ومراكز البيانات ومنصات المحطات الطرفية والتطبيقات الأخرى للحوسبة المُسرَّعة. وتشمل العوامل المهمة عند تطوير حلٍّ موثوق لتبريد وحدات معالجة الرسومات بالسوائل لتشغيل مستمر تحت حمولات عالية: اختيار المادة وهندسة القنوات ومسطحية السطح وختمه وتوافقه مع السائل المبرد.
احصل على عرض أسعار

دراسة حالة

تبريد خوادم الذكاء الاصطناعي ووحدات معالجة الرسوميات

كانت مجموعة حوسبة ذكاء اصطناعي تُجرى لها عملية ترقية باستخدام مسرّعات وحدة معالجة رسوميات عالية القدرة، والتي أنتجت حرارة كبيرة أثناء الأحمال التشغيلية الطويلة. ودُمج لوحة تبريد باردة فوق حزمة المعالج مباشرةً لنقل الحرارة إلى دائرة سائلة. ورُوعيت في التصميم نمط تركيب وحدة معالجة الرسوميات، والمساحة السطحية للتلامس، وتدفّق السائل المبرّد، والحمل الحراري. ووُزّع السائل المبرّد عبر أنبوب توزيع قبل أن يعود إلى حلقة التبريد المؤسسية عبر خراطيم مخصصة. وساعد الاتصال الحراري المباشر على إنشاء مسار تبريد أكثر دقة لبطاقات التسريع. ويمكن لهذا النهج دعم عمليات نشر خوادم وحدة معالجة الرسوميات ذات الكثافة العالية، حيث يجب تنسيق إدارة الحرارة مع بنية تحتية تبريد سائلة على مستوى الخزانة.

تبريد مسرّعات الحوسبة عالية الأداء

تطلّب منصة الحوسبة عالية الأداء تحسين إدارة الحرارة للوحدات المُسرِّعة التي تعمل باستمرار تحت أحمال حسابية شديدة. ودمج فريق الهندسة لوحات تبريد وحدات معالجة الرسوميات (GPU) في حلقة تبريد سائلة تضمّ أنابيب توزيع ومضخّات وأنابيب نقل ومعدات طرد الحرارة. وراعى تصميم لوحة التبريد انخفاض الضغط ومعدل تدفّق السائل المبرّد ومتطلبات سطح التلامس والمساحة المتاحة للتثبيت حول حزمة وحدة معالجة الرسوميات. ويمكن مطابقة كل حلقة تبريد مع الحمل الحراري المتوقّع للوحدة المُسرِّعة. وبذلك، قدّم هذا النهج طريقة منظمة لنقل الحرارة الناتجة عن المعالجات بعيداً عن معدات الحوسبة الكثيفة، مع الحفاظ على التوافق مع بنية التبريد السائلة الأوسع المستخدمة في بيئة الحوسبة عالية الأداء (HPC).

ترقية وحدات معالجة الرسوميات في مراكز البيانات

مركز بيانات كان يخطط لإدخال خوادم وحدات معالجة الرسومات (GPU) الأقوى دون الاعتماد بالكامل على أنظمة تبريد الهواء على مستوى الغرفة. وتم تركيب لوحات تبريد باردة (Cold plates) على وحدات معالجة الرسومات كجزء من نشر موجَّه لتبريد السوائل المباشر. واتصلت هذه اللوحات بأنابيب التوزيع الخاصة بالرفوف عبر أنابيب تبريد منظَّمة ووصلات خدمة، ما سمح بنقل الحرارة بعيدًا عن وحدة معالجة الرسومات مباشرةً. وقبل اختيار تكوين نظام التبريد، أخذ المشروع في الاعتبار ترتيب المعالجات والمتطلبات الحرارية وتوافق سائل التبريد وسهولة الوصول للصيانة. وبقي تبريد الهواء القائم متاحًا للأجهزة ذات الكثافة المنخفضة، بينما تعامَل التبريد بالسوائل مع الأحمال الحرارية الأعلى لرفوف وحدات معالجة الرسومات. وهكذا قدَّم المشروع مسارًا عمليًّا لتحديث البنية التحتية على مراحل.

المنتجات ذات الصلة

لوحة تبريد باردة مخصصة لتطبيقات وحدات معالجة الرسوميات (GPU) هي عنصر نقل حراري يعمل بتبريد سائل، ومصمم لامتصاص الطاقة الحرارية مباشرةً من وحدة معالجة الرسوميات أو الحزمة المُسرِّعة. وتتيح القنوات الداخلية للتدفق داخل اللوحة للسائل المبرد أن يمر عبر منطقة نقل الحرارة، ثم يحمل الحرارة المُجمَّعة نحو نظام توزيع التبريد. وباستنادٍ إلى طبيعة التطبيق، يمكن تخصيص تصميم اللوحة الباردة بحيث يتناسب مع أبعاد وحدة معالجة الرسوميات، ونقاط التثبيت، والحمولة الحرارية، ومعدل تدفق السائل المبرد، وانخفاض الضغط، والمساحة المتاحة للتثبيت. كما يجب تقييم المواد وطرق التصنيع من حيث التوصيل الحراري، ومقاومة التآكل، وأداء الإحكام، وتوافقها مع السائل المبرد. ويمكن دمج اللوحات الباردة الخاصة بوحدات معالجة الرسوميات في خوادم الذكاء الاصطناعي، وأنظمة الحوسبة عالية الأداء (HPC)، ومراكز البيانات، وأجهزة المحطات الطرفية، وغيرها من منصات الحوسبة عالية الأداء التي تتطلب تبريدًا مباشرًا للمعالج.

الأسئلة المتكررة

ما هي لوحة التبريد الباردة (Cold plate) لتبريد وحدات معالجة الرسومات؟

لوحة تبريد GPU هي مكوّن تبريد سائل يُركَّب مباشرةً مقابل وحدة معالجة الرسومات أو وحدة التسارع. وهي تحتوي على قنوات داخلية للتبريد تمتص الحرارة من المعالج وتنقلها إلى دائرة السائل. وبعد ذلك، يمكن نقل الحرارة المجموعة إلى وحدة توزيع أو مبادل حراري أو وحدة توزيع تبريد.
يمكن لوحدات معالجة الرسومات عالية الأداء أن تولِّد كمية كبيرة من الحرارة أثناء أحمال العمل المكثفة. وتضع لوحة التبريد الواجهة الحرارية مباشرةً عند مستوى المعالج، ما يوفّر مسارًا موجَّهًا لإزالة الحرارة. ولذلك، فإن لوحات تبريد GPU مناسبة لأنظمة الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء ومراكز البيانات وغيرها من الأنظمة الحاسوبية التي تتطلّب إدارة حرارية بكثافة عالية.
تشمل الخيارات الشائعة للمواد النحاس أو الألومنيوم، ويعتمد الاختيار على متطلبات التوصيل الحراري والوزن والتآكل وعملية التصنيع والتكلفة. ويجب أن تكون المادة المختارة متوافقة مع سائل التبريد والمكونات الأخرى في دورة التبريد. كما أن تشطيب السطح ومواد الإغلاق مهمة أيضًا لضمان تماسك موثوق مع المعالج واحتواء السائل.
تتصل لوحة التبريد عادةً بأنابيب التغذية والإرجاع عبر خراطيم أو وصلات أو وصلات انفصال سريعة. ويمكن لتوزيعية (مانيفولد) أن توزِّع سائل التبريد على عدة لوحات تبريد لوحدات معالجة الرسومات داخل الخادم أو الرف. وتضمن المضخات استمرار الدورة، بينما تقوم مبادلات الحرارة أو معدات توزيع التبريد بإزالة الطاقة الحرارية المتجمعة من الدورة.
يجب أخذ أبعاد حزمة وحدة معالجة الرسومات (GPU) ومتطلبات التثبيت والحمل الحراري ونوع سائل التبريد ومعدل التدفق وانخفاض الضغط والمساحة المتاحة للتثبيت ودرجة حرارة التشغيل المطلوبة في الاعتبار. كما ينبغي تقييم جودة التماس السطحي وختم التوصيلات. وفي أنظمة وحدات معالجة الرسومات المتعددة، يجب أن تكون اللوحة الباردة متوافقةً تمامًا مع نظام التوزيع الموحَّد (manifold) الكامل ومع هيكل التبريد السائل العام.

مقال ذو صلة

توزيع الطاقة الذكي، القياس الدقيق – نظرة متعمقة على سلسلة وحدات توزيع الطاقة GLGW

21

May

توزيع الطاقة الذكي، القياس الدقيق – نظرة متعمقة على سلسلة وحدات توزيع الطاقة GLGW

عرض المزيد
لوحة توصيل الألياف البصرية: حلٌّ وحدوي عالي الكثافة مُركَّب على الرفوف لإدارة الشبكات بشكل موثوق

21

May

لوحة توصيل الألياف البصرية: حلٌّ وحدوي عالي الكثافة مُركَّب على الرفوف لإدارة الشبكات بشكل موثوق

اكتشف كيف تحسِّن لوحة توصيل الألياف البصرية عالية الكثافة تنظيم الكابلات، ومدى موثوقية الشبكة، وقابليتها للتوسُّع، وسهولة صيانتها في مراكز البيانات، والاتصالات السلكية واللاسلكية، وشبكات الألياف حتى العميل (FTTX)، والشبكات المؤسسية.
عرض المزيد
كيفية صيانة كابل التوصيل للحصول على اتصال مستقر؟

15

Jun

كيفية صيانة كابل التوصيل للحصول على اتصال مستقر؟

الفحص البصري اليومي وتصحيح الأعطال الروتينية للكابلات الواصلة. بالنسبة لأي شخص يتولى إدارة شبكات المكاتب أو مراكز البيانات أو أنظمة الاتصالات على نطاق واسع، فإن صيانة الكابلات الواصلة ليست أبداً مهمة بسيطة. وعلى مدار ستة عشر عاماً من عملي في القطاع العالمي...
عرض المزيد
نشر كابلات الألياف البصرية لشبكة العمود الفقري لمراكز البيانات.

25

Jun

نشر كابلات الألياف البصرية لشبكة العمود الفقري لمراكز البيانات.

حالات مشاريع واقعية تعكس قيمة تركيب كابلات الألياف الضوئية القياسية. وبفضل عملي الذي امتد لأكثر من ستة عشر عامًا في مجال الكابلات المنظمة وبناء البنية التحتية لمراكز البيانات، تولّيتُ قيادة عشرات المشاريع الخاصة بشبكة النواة في مراكز البيانات...
عرض المزيد

آراء العملاء

بريان تيرنر

تناسقت لوحة تبريد وحدة معالجة الرسومات (GPU) بشكل ممتاز مع هيكلنا لتبريد الشرائح مباشرةً بالسائل. ووجد فريق الهندسة أن عمليات التثبيت وتوجيه سائل التبريد بسيطةٌ وسهلةٌ أثناء نشر خوادمنا عالية الكثافة.

(مارك إيفانز)

استخدمنا لوحات تبريد وحدات معالجة الرسومات (GPU) في ترقية الحوسبة عالية الأداء (HPC)، ووصلنا عدة وحدات تسريع عبر نظام توزيع مشترك (manifold). وقد منحتنا هذه التهيئة نهجًا أكثر تنظيمًا لإدارة الحرارة الناتجة عن المعالجات.

احصل على عرض سعر مجاني

سيتصل بك ممثلنا قريبًا.
بريد إلكتروني
جوال / واتساب
الاسم
اسم الشركة
رسالة
0/1000
نقل حراري مباشر من وحدة المعالجة الرسومية

نقل حراري مباشر من وحدة المعالجة الرسومية

تُنشئ لوحة التبريد الخاصة بوحدة المعالجة الرسومية مساراً حرارياً مباشراً بين المعالج ودائرة السائل. وبدل الاعتماد الكامل على تدفق الهواء عبر هيكل الخادم، يمر سائل التبريد عبر قنوات داخل اللوحة ويمتص الحرارة بالقرب من حزمة وحدة المعالجة الرسومية. ويعتمد فعالية هذا الترتيب على عوامل مثل جودة التلامس، وتصميم القنوات، وتدفق سائل التبريد، والحمل الحراري، واختيار المواد. ويمكن دمج لوحة التبريد المُهيأة بشكلٍ صحيح مع أنابيب توزيع وتجميع وخطوط إمداد وإرجاع لتكوين حلقة تبريد سائل كاملة. ويكتسب هذا التصميم أهمية خاصة في خوادم الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء، حيث قد تعمل وحدات المعالجة الرسومية المتعددة بكفاءة عالية لفترات طويلة وتولّد أحمالاً حرارية مركزة ضمن مساحة رف محدودة.
تصميم قناة التبريد المُثلى

تصميم قناة التبريد المُثلى

تُعَدُّ بنية القناة الداخلية جزءًا مهمًّا من أداء لوحة التبريد الخاصة بوحدة معالجة الرسومات (GPU). ويجب أن توفر القنوات اتصالًا كافيًا بين سائل التبريد وسطح نقل الحرارة، مع تحقيق توازنٍ بين الأداء الحراري من جهة وانخفاض الضغط ومتطلبات المضخة من جهة أخرى. وقد تتطلّب حِزم وحدات معالجة الرسومات المختلفة وتصاميم الخوادم المختلفة ترتيبات مختلفة للقنوات ومواقع مختلفة لمنافذ التوصيل وترتيبات مختلفة للتثبيت وأبعادًا مختلفة للوحة. كما أن الدقة التصنيعية عاملٌ بالغ الأهمية، لأن لوحة التبريد يجب أن تحافظ على اتصالٍ ثابتٍ ومستمرٍ مع المعالج أو مادة الواجهة الحرارية. وباعتمادٍ على طبيعة التطبيق، يمكن تحسين التصميم ليتوافق مع سائل تبريد معيّن أو معدل تدفّق معيّن أو حمل حراري معيّن أو مساحة ميكانيكية معيّنة. وتتيح هذه الاعتبارات جعل لوحة التبريد عنصرًا مُصمَّمًا خصيصًا ضمن نظام تبريد سائل مباشر أوسع نطاقًا.
تبريد وحدات معالجة الرسومات المتعددة قابل للتوسّع

تبريد وحدات معالجة الرسومات المتعددة قابل للتوسّع

قد تحتوي خوادم الذكاء الاصطناعي الحديثة والحوسبة عالية الأداء (HPC) على عدة وحدات معالجة رسومية (GPU) عاليّة القدرة، والتي تتطلب إدارة حرارية منسَّقة. ويمكن توصيل لوحات التبريد الخاصة بالوحدات الرسومية عبر أنابيب توزيع (manifolds) لإنشاء مسارات منظمة لتوريد السائل وتجميعه من عدة وحدات تسريع. ويمكن تصميم كل فرع وفقًا لمعدل التدفق المطلوب والحمل الحراري، بينما يتصل الحلقة الكلية بالمضخّات ومعدات طرد الحرارة. وتتيح هذه الترتيبات الوحدوية تبسيط تخطيط الأنظمة متعددة الوحدات الرسومية وتدعم التوسّع لتشمل أجهزة إضافية مبرَّدة سائلًا. كما تساعد وصلات الفصل السريع وتوجيه الخراطيم بطريقة سهلة الوصول على تلبية متطلبات الصيانة. وبدمج لوحات التبريد مع بنية توزيع المستوى الرفّي (rack-level)، يمكن لمراكز البيانات تطوير هندسة تبريد قابلة للتوسّع لاستخدامات الحوسبة بالوحدات الرسومية ذات الكثافة المتزايدة.

احصل على عرض سعر مجاني

سيتصل بك ممثلنا قريبًا.
بريد إلكتروني
جوال / واتساب
الاسم
اسم الشركة
رسالة
0/1000