인공지능 (AI) 의 수요가 증가하고 전력 밀도가 향상됨에 따라 데이터 센터는 전례 없는 열 관리 과제에 직면하고 있습니다.과열을 방지하면서 성능과 효율성을 최적화하기 위해 정확한 실시간 온도 모니터링이 필요합니다.이러한 감지 솔루션은 정확하고 반응적이며 견고하며, 고 민감성 장치의 급변하는 열 부하에 대처 할 수 있어야합니다.
이 문서에서는 현대 AI 데이터 센터 설계자가 직면한 열 관리 과제를 탐구하고, 에어컨,침수 냉각그리고 열 관리 솔루션.EPCOS (TDK) 의 음 온도 계수 (NTC) 열역 솔루션을 소개하고 열 관리 과제를 해결하기 위해 이러한 솔루션을 사용하는 방법을 설명합니다..
인공지능 데이터센터는 왜 새로운 열관리 과제를 가져오게 될까요?
그래픽 처리 장치 (GPU) 와 텐서 처리 장치 (TPU) 와 같은 AI 하드웨어는 일반적으로 전통적인 중앙 처리 장치 (CPU) 보다 훨씬 더 많은 전력을 소비합니다. 따라서,인공지능에 초점을 맞춘 데이터 센터는 종종 상대적으로 높은 전력 밀도와 집중된 핫스팟을 가지고 있습니다., 전통적인 냉각 방법을 사용하여 관리하는 것을 어렵게 만듭니다.
더 나쁜 것은 인공지능 작업 부하가 종종 매우 다양하며 강화 훈련이나 추론 작업 중에 열 부하가 빠르게 상승 할 수 있습니다. 적절한 열 관리가 수행되지 않으면이러한 상황은 성능 저하로 이어질 수 있습니다., 계획되지 않은 다운타임, 그리고 하드웨어 가속도 저하.
이러한 신흥 요구에 부응하기 위해 데이터 센터에 더 진보된 냉각 방법이 채택되어야 합니다. 직접 칩 냉각은 일반적인 냉각 방법입니다. 이 기술은 냉각 파이프, 냉각판,또는 CPU와 같은 고전력 장치와 직접 열 교환기또한, 몰입 냉각 방법은 또한 선택 될 수 있습니다. 전체 서버를 전도성 없는 액체에 몰입시키는 것을 포함합니다.
에어컨 또한 다양한 업그레이드를 받고 있습니다. 예를 들어,차선 간 냉각 장치 및 캐비닛에 내장 냉각 장치 전체 컴퓨터 방 에어컨 시스템을 기반으로 구역 냉각을 제공할 수 있습니다.즉, 지역 과열 문제에 실시간으로 대응합니다.
이러한 냉각 시스템의 특수한 조건이 다르지만, 그것들은 모두 더 넓은 분포와 더 빠른 반응으로 온도 모니터링에 대한 수요를 증가시키고 있습니다.이 문서에서는 직접 연결 칩 냉각 시스템을 예로. 각 목표 칩은 온도 기준이 유지되도록 열 싱크 센서가 장착되어야 합니다. 파이프 라인 설치 센서 통해 냉각 액체의 유입을 모니터링하는 것이 필요합니다.그리고 다른 센서가 냉각 유체 분배 장치와 열 교환기에 설치되어야 시스템의 효율적인 작동을 보장합니다..
데이터 센터 애플리케이션에서 NTC 열기istor 센서의 장점
NTC 온도 조절기는 이러한 모든 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이, NTC 센서의 저항은 온도 증가에 따라 감소합니다.이것은 소형 열 민감성 산화물 세라믹 요소를 통해 보호 금속 또는 에포시 樹脂 인하에 포함됩니다..
그림 1은 25 °C에서 2-5 k Ω의 명목 저항을 가진 열기istor의 전형적인 온도 저항 곡선을 나타냅니다. 그림에서 보이는 것처럼 저항이 커질수록저항의 변화가 측정되기 쉽기 때문에 열매istor가 높은 온도 애플리케이션에 더 적합합니다..
전형적인 온도 저항 곡선 그래프
그림 1: 25 °C에서 2 k Ω ~ 5 k Ω의 명목값을 가진 열매istor의 전형적인 온도 저항 곡선 (사진 소스: EPCOS (TDK))
인공지능 데이터 센터에 NTC 열역이 가져다주는 장점은 다음과 같습니다.
높은 정확성과 빠른 반응: 가벼운 온도 변화에 매우 민감하며 작은 열 질량으로 인해 반응 속도가 빠릅니다.이러한 특징은 NTC 열역이 인공지능 데이터 센터의 급변하는 열 수요를 효과적으로 충족시킬 수 있도록합니다..
내구성 과 안정성: 견고 한 재료 로 만들어져 있으며, 오랜 기간 동안 탁월 한 신뢰성 과 시간이 지남에 따라 최소한의 저항 이 있습니다.이 안정성 은 유지보수 요구 를 최소화 하고 예상치 못한 정지 시간 의 위험 을 최대한 줄여 준다.
컴팩트 크기와 유연한 설치: 작은 크기 때문에 제한된 공간으로 장치 집중 데이터 센터 환경에 쉽게 통합 될 수 있습니다. 다양한 모양을 특징으로,인공 지능 데이터 센터의 다양한 냉각 시스템의 요구를 충족시킬 수 있습니다..
EPCOS NTC 온도 계열은 이러한 장점을 완전히 구현합니다. 이 제품 시리즈에는 라디에이터와 파이프 라인, 잠수 냉각 시스템 및 공기 처리 장치 모니터링 솔루션이 포함됩니다.
히트 싱크에 설치된 NTC 온도 변속기를 이용한 고전력 부품 모니터링
GPU 및 TPU와 같은 고전력 프로세서는 성능을 유지하고 과열을 방지하기 위해 엄격한 열 모니터링이 필요합니다.B57703M0103G040 (그림 2) 는 히트 싱크에 직접 설치하는 데 사용됩니다.이 스루브 고정 센서는 NTC 열전도체를 돌출된 반지 귀와 함께 금속 태그 하우징에 캡슐화합니다.
EPCOS B57703M0103G040 루프 터미널 열기구
그림 2: B57703M0103G040 링 융합 열매istor는 고전력 프로세서 히트 싱크의 정확한 온도 모니터링을 달성 할 수 있습니다. (사진 소스: EPCOS (TDK))
스크루 고정 센서의 설계는 편리하고 중요하며, 방열기의 표면과 좋은 열 결합과 일관된 접촉 압력을 보장합니다.따라서 열 저항을 줄이고 부하가 빠르게 변할 때 측정 정확도를 향상시킵니다..
센서는 +70°C의 온도에서 10000시간의 장기 안정성 테스트를 통과했으며, 인공지능 데이터센터 작업량에서 흔히 볼 수 있는 고온 조건에서 사용할 수 있습니다.+25 ° C에서 센서의 명목 저항은 10 k Ω입니다., 더 높은 작동 온도를 측정하고 온도 제어 시스템에 대한 정확한 피드백을위한 신뢰할 수있는 기초를 제공합니다.