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冷板液冷标准化及技术优化白皮书

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版权声明 ODCC(开放数据中心委员会)发布的各项成果,受《著作权法》保护,编制单位共同享有著作权。 转载、摘编或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者观点的,应注明来源:“开放数据中心委员会ODCC”。 对于未经著作权人书面同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为,ODCC及有关单位将追究其法律责任,感谢各单位的配合与支持。 编写组 项目经理: 王舜北京秦淮数据有限公司 工作组长: 李代程百度在线网络技术(北京)有限公司贡献专家:张炳华北京秦淮数据有限公司王长旺广州高澜创新科技有限公司耿曼广州高澜创新科技有限公司崔旭静北京奕信通科技有限公司李晓峰北京奕信通科技有限公司刘凯艳曙光数据基础设施创新技术(北京)股份有限公司徐欣曙光数据基础设施创新技术(北京)股份有限公司李金波浪潮电子信息产业股份有限公司韩玉普洛斯普瑞数据科技(上海)有限公司金超强普洛斯普瑞数据科技(上海)有限公司陈聪北京三快云计算有限公司李瑞雅北京秦淮数据有限公司刘永彬北京秦淮数据有限公司冯臣北京秦淮数据有限公司刘帆中兴通讯股份有限公司翁建刚中兴通讯股份有限公司李新起深圳市英维克科技股份有限公司黄强深圳市英维克科技股份有限公司王宏彬丹佛斯(中国)投资有限公司 李慧勇新华三技术有限公司陈立波新华三技术有限公司魏芳伟科华数据股份有限公司沈嘉辉科华数据股份有限公司董玉山中航光电科技股份有限公司杨占喜ColderProductCompany李洁中国信息通信研究院郭亮中国信息通信研究院吴美希中国信息通信研究院阮迪中国信息通信研究院 前言 本规范由开放数据中心标准推进委员会发布。 2015年 ,OpenAI成 立 , 通 过GPT(Generative Pre-trainedTransformer)算法,在2018年6月推出了GPT-1(1.2亿参数),在2019年11月增加了训练的数据量后推出了GPT-2(15亿参数),在2020年6月推出了GPT-3(1750亿参数)。随着数据参数的加大发现差异很小,后加入人工反馈强化学习来提升对话质量,在2022年3月推出了GPT-3.5;对话优化后,在2022年11月就推出了ChatGPT。月活人数突破1亿仅用时两个月。2023年2月7日微软将ChatGPT引入到搜索引擎Bing正式发布。除了微软,谷歌、Meta、百度、腾讯、阿里巴巴纷纷入局进军生成式AI。生成式AI模型需求的暴涨,使得对芯片的需求从CPU+加速器转变为以GPU主导的大规模并行计算。未来,在单芯片性能之上,智算中心能够通过算力的生产-调度-聚合-释放,支持AI产业化发展。现阶段,单CPU热设 计 功 耗 为150~200W, 最 高 可 达350W; 单GPU热 设 计 功 耗为300~400W,最高可达700W。与此同时,服务器功耗从传统服务器的1kW增加到AI服务器的6.5~10kW。空气冷却解决成本和难度大幅上升,英伟达、英特尔等芯片公司已经开始将冷却的方式转向液冷。 液冷是指通过液体代替空气冷却芯片,根据液体与芯片是否接触可以分为直接液冷和间接液冷。直接液冷包括浸没液冷和喷淋液冷,浸没液冷又分为单相浸没和两相浸没。而间接液冷主要是冷板液冷。早在20世纪60年代,IBM就推出了用冷板液冷冷却的计算 机产品。直到21世纪初,美国GRC(GreenRevolutionCooling)公司推出了单相浸没冷却解决方案。2017年,广东合一推出了喷淋式液冷。2019年曙光完成全球首个大规模刀片式浸没两相液冷商业应用项目。2021年,微软发布了箱体式两相浸没液冷方案。而冷板液冷作为历史最悠久,技术最为成熟,生态系统最为丰富的液冷解决方案,它的爆发已经到来! 本白皮书倾注了作者大量的时间和精力,其成文也仰仗各参编老师撰写并参与讨论,其次,本文得到程军先生、王锋先生、何智强先生和袁达人先生提供的产品资料,在此对上人员做出的贡献表示由衷的感谢。此外,本文很多化工类专有名词的解释均得益于ChatGPT,令人充分感受到科技的便利和AI的潜力。最后,作者尽量用实物照片为读者生动呈现相关技术和产品,希望通过本白皮书促进冷板液冷技术快速迭代优化,为读者在冷板液冷的实践和决策提供有价值的信息和建议。 由于时间仓促,水平所限,错误和不足之处在所难免,欢迎各位读者批评指正。如有意见或建议请联系dceco@caict.ac.cn。 目录 版权声明..............................................................................................................................................I编写组.................................................................................................................................................II前言.................................................................................................................................................IV冷板液冷标准化及技术优化白皮书................................................................................................1 二、术语、定义和缩略语..............................................................................................................1 三、冷板液冷介绍..........................................................................................................................8 (一)冷板液冷技术介绍......................................................................................................81.冷板液冷发展历程......................................................................................................82.冷板液冷技术原理....................................................................................................103.冷板液冷技术特点....................................................................................................124.冷板液冷关键技术....................................................................................................15 (三)冷板液冷发展面临的主要挑战................................................................................40 1.水质............................................................................................................................402.泄漏............................................................................................................................423.冗余路由....................................................................................................................444.高成本........................................................................................................................445.建设周期长................................................................................................................456.能耗问题....................................................................................................................457.冷源水耗....................................................................................................................46 (一)标准化现状及需求....................................................................................................461.标准化现状................................................................................................................462.标准化需求................................................................................................................48 1.二次侧管路................................................................................................................502.功能要求....................................................................................................................54 (一)传统材料....................................................................................................................61 VIII1.管路及接头材料...........................................