技嘉兩相浸沒式冷卻運算方案

兩相浸沒式冷卻

兩相浸沒式冷卻是一項嶄新的資料中心冷卻技術。在兩相浸沒式冷卻運算系統中，電子零件浸泡於不導電的冷卻液裡，透過液體與發熱零件直接接觸以及液體流動來傳導熱能；3M的冷卻液沸點僅50°C，因為沸點低，液體會很快的沸騰為水蒸氣，而當氣體上升同時也把運算過程中產生的熱從液體池中帶走。與礦物油相比，兩相浸沒式冷卻所使用的冷卻液更加清潔、環保；由於黏度低，流體在密封槽內的循環相對穩定並遵守動量守恆定律，不需要額外的水泵就能讓循環持續運行。如此簡單的散熱過程不同於空氣冷卻需要其他設備協作，減少使用更多資源來製造散熱設備並能提高冷卻效率，減少能源使用。

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兩相浸沒式液冷運算系統應用場域

邊緣資料中心

5G應用促使電信商在終端投入更多運算平台來降低數據延遲；在空間有限的城市地區中，液冷運算系統能在有限的空間裡實現超高密度的運算處理能力，使得兩相浸沒式液冷運算系統成為邊緣資料中心部署的理想選擇。

深度學習

人工智慧演算法的訓練過程需要高效能的平行運算來協助巨量資料的矩陣計算。而大量大功率的偕同加速運算器，如圖形加速卡的使用則會產生更多的熱能導致高額的電費，相較之下兩相浸沒式液冷提供了更有成本效益和環保的解決方案。

區塊鏈

區塊鍊和加密貨幣依靠點對點網路中每個端點的紀錄來保護資料安全。當越來越多的機器連接到該網路，持續增加的調節數與交易資料將導致相對應的雜湊值難度更加推升，也讓數學計算越來越困難導致計算機產生更高的熱量。兩相浸沒式液冷呈現了相對經濟且環保的解決方案。

高頻交易

高頻交易需要能夠提供超低延遲的高性能計算系統來爭取即時性。幾毫秒的交易時間差都可能會帶來數百萬美元的利潤或損失。兩相浸沒式冷卻可以為這樣的極端應用實現更高的運算超頻可能性。

兩相浸沒式液冷的優點

高效且節能

浸沒式液冷能直接傳導熱能，散熱效率更好；用同樣運算力的資訊設備相比，使用浸沒式液冷的伺服器較氣冷系統能降低5%-15%的能耗。

提升可靠性

冷卻液僅50°C的沸點讓密封槽內的溫差能被妥善的控制；少了風扇散熱也不再有葉片轉動時所產生的振動，這些優點都讓零件減少了故障的可能。

高運算密度

不需要考慮散熱界面高度以及氣體流動的風洞都代表了運算元件，例如組裝電路板能被更緊密地布局，提升運算密度。

低維護需求

低溫差，穩定性高的運作環境降低了零件老化與故障的機會，減少系統需要頻繁維護的需求。

可靈活部署

系統維護需求低，所以能在偏遠地區佈署，而槽體內的環境穩定，也使兩相浸沒式液冷運算系統能被佈署在極端的環境。

兩相浸沒式液冷運算系統工作方式

將伺服器浸沒至3M™ Fluorinert™ 氟化液的不導電冷卻液中，透過冷卻液與發熱零件的直接接觸以及液體循環來帶走運算設備中的熱；同時由於液體低溫蒸發的過程將熱從液體池內轉移到池外空間，通過熱交換，例如冷凝管，水蒸氣再次冷卻凝結流回冷卻液池中，如此週而復始，不斷循環。

LiquidStack開發了有開門結構的密封蓄水槽，槽體能安裝多台技嘉高性能伺服器，並透過槽頂的維修門來進行設備維護及密封。密封槽內注入3M™ Fluorinert™ 氟化液的冷卻液覆沒所有運算設備；透過對溫度與壓力的模擬，LiquidStack在槽內保留一個有容許度的相變空間來進行不間斷的熱交換循環過程。

兩相浸沒式液冷合作夥伴

兩相浸沒式液冷基礎設施 – LiquidStack
總部位於香港，LiquidStack是建構高效率冷卻方案的先驅，並於2012年率先佈署兩相浸沒式液冷於商業運作上，在歐洲創建了40MW和120MW容量的兩相浸沒式液冷資料中心。LiquidStack是技嘉科技與3M™ Fluorinert™ 氟化液的浸沒式液冷方案合作夥伴，並曾獲得Data Center Dynamics的“未來思維和設計概念”獎以及”最佳綠色IT獎”(PUE 1.01)等榮譽。

兩相浸沒式液冷冷卻液 – 3M™ Fluorinert™ 氟化液
3M在浸沒式冷卻液領域長期處於領先地位，從1950年開始，3M就推出應用在軍用航空電子設備的氟化物冷卻液。在過去的10年裡，3M™ Fluorinert™ 氟化液被廣泛的使用在資訊設備冷卻方案中且廣為業界推崇。

3M™ Fluorinert™ 氟化液具有卓越的介電質強度以及優越的材料相容性。與礦物油等烴類液體不同，這款冷卻液清澈、無臭、不可燃並且低毒，無腐蝕性。從Fluorinert氟化液中取出的電子零件能很快的乾燥，不會潮濕，發粘或油膩，所以維護時也無需準備橡膠墊、紙巾來整理。種種的安全性與穩定度讓3M™ Fluorinert™ 氟化液成為兩相浸沒式液冷中最佳的導熱媒介選擇。
3M™ Fluorinert™ 氟化液-產品鏈結
https://www.3m.com/3M/en_US/p/d/b10144228/

GIGABYTE浸沒式液冷伺服器

技嘉是高性能伺服器領導品牌，透過優越的市場洞察力，技嘉很早就投入大量資源於異質偕同運算以及不同冷卻方案的產品開發，擁有市場上最完整的異質偕同運算伺服器與液體冷卻方案產品。透過長期與合作夥伴的研究，技嘉的高性能伺服器布局能有效穩定冷卻槽內的流體流線；並滿足高功率容量和即時監控系統運作的需求。技嘉模組化的產品設計規範也讓我們能及時因應客戶需要修改產品組態重新提供符合規格並與液冷系統相容的產品。