تھرموسیفون ہیٹ سنک کیسے کام کرتا ہے۔

زندگی کے تمام شعبوں میں ڈیپ لرننگ، سمولیشن، BIM ڈیزائن اور AEC ایپلی کیشنز کی ترقی کے ساتھ، AI ٹیکنالوجی اور ورچوئل GPU ٹیکنالوجی کی مدد سے، طاقتور GPU کمپیوٹنگ پاور تجزیہ کی ضرورت ہے۔ GPU سرورز اور GPU ورک سٹیشن دونوں چھوٹے، ماڈیولر اور انتہائی مربوط ہوتے ہیں۔ ہیٹ فلوکس کثافت اکثر روایتی ایئر کولنگ GPU سرور آلات سے 7-10 گنا تک پہنچ جاتی ہے۔

سنٹرلائزڈ ماڈیول انسٹالیشن اسکیم کی وجہ سے، بڑی تعداد میں NVIDIA GPU گرافکس کارڈز ہیں جن میں بڑی گرمی پیدا ہوتی ہے، اس لیے گرمی کی کھپت کا مسئلہ بہت اہم ہے۔ ماضی میں، عام طور پر استعمال ہونے والا تھرمل ڈیزائن نئے نظام کے استعمال کی ضروریات کو پورا کرنے میں ناکام رہا ہے۔ روایتی مائع کولنگ GPU سرور یا مائع ٹھنڈا GPU سرور پنکھے کی برکت سے الگ نہیں ہے۔ thermosyphon کولنگ ٹیکنالوجی آہستہ آہستہ وسیع پیمانے پر سرور گرمی کی کھپت میں استعمال کیا جاتا ہے.

اس وقت مارکیٹ میں تھرموسیفون کولنگ ٹیکنالوجی بنیادی طور پر کالم یا پلیٹ ریڈی ایٹر کو باڈی کے طور پر استعمال کرتی ہے، ریڈی ایٹر کے نچلے حصے میں ہیٹ میڈیم پائپ میں داخل ہوتی ہے، کولنگ میڈیم کو شیل میں داخل کرتی ہے، اور ویکیوم ماحول قائم کرتی ہے۔ یہ ایک عام درجہ حرارت کشش ثقل گرمی پائپ ہے.

کام کرنے کا عمل مندرجہ ذیل ہے: ریڈی ایٹر کے نچلے حصے میں، حرارتی نظام ہیٹ میڈیم پائپ کے ذریعے شیل میں کام کرنے والے میڈیم کو گرم کرتا ہے۔ ورکنگ ٹمپریچر رینج کے اندر، ورکنگ میڈیم ابلتا ہے، گاڑھا ہونے اور گرمی کے اخراج کے لیے بھاپ ریڈی ایٹر کے اوپری حصے تک پہنچ جاتی ہے، کنڈینسیٹ ریڈی ایٹر کی اندرونی دیوار کے ساتھ ہیٹنگ سیکشن میں واپس بہتا ہے اور دوبارہ گرم اور بخارات بن جاتا ہے۔ حرارت کو حرارت کے منبع سے حرارت کے سنک میں منتقل کیا جاتا ہے تاکہ کام کرنے والے میڈیم کی مسلسل گردش کرنے والے مرحلے کی تبدیلی کے ذریعے ہیٹنگ کا مقصد حاصل کیا جا سکے۔

اصل ایلومینیم ایکسٹروشن ہیٹ سنک سے لے کر نئے ایئر کولنگ ہیٹ سنک تک، ٹھنڈک کی بہتر کارکردگی کے لیے موئر فن کا استعمال کرنا اب بھی ایک اچھا انتخاب ہے۔ آپ سوچ سکتے ہیں کہ چونکہ کچھ چھوٹے پنکھوں کا استعمال کرنا بہت آسان ہے، کیا زیادہ اور بڑے پنکھوں کا استعمال کرنا بہتر ہے؟ تاہم، پنکھ گرمی کے منبع سے جتنا دور ہے، پن کا درجہ حرارت اتنا ہی کم ہوگا، جس کا مطلب ہے ٹھنڈک کے محدود اثرات۔ جب درجہ حرارت ارد گرد کی ہوا کے درجہ حرارت پر گرتا ہے، اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ پنکھ کتنی دیر تک بنائے جائیں، حرارت کی منتقلی میں اضافہ جاری نہیں رہے گا۔

ہیٹ پائپ کے برعکس، تھرموسیفون حرارت کی کھپت مائع کو بخارات کے اختتام پر واپس لانے کے لیے پائپ کور کا استعمال کرتی ہے، لیکن ایک سائیکل بنانے کے لیے صرف کشش ثقل اور کچھ ذہین ڈیزائن کا استعمال کرتی ہے، جو مائع بخارات کے عمل کو پانی کے پمپ کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ یہ کوئی نئی ٹکنالوجی نہیں ہے اور زیادہ گرمی کی رہائی کے ساتھ صنعتی ایپلی کیشنز میں عام ہے۔

عام طور پر، GPU کے اندر ریفریجرینٹ ابلتا ہے، گاڑھا ہونے والے سرے کی طرف اوپر کی طرف بہہ جاتا ہے، واپس مائع میں بدل جاتا ہے اور بخارات کے اختتام پر واپس آجاتا ہے۔ نظریاتی طور پر، دو فوائد ہیں:

1. ہیٹ پائپ کو خشک ہونے سے بچیں اور اسے اوور کلاکنگ اور انتہائی اعلی کارکردگی والے چپس کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

2. کیونکہ پانی کے پمپ کی ضرورت نہیں ہے، وشوسنییتا روایتی مربوط مائع کولنگ سے بہتر ہے.

اب تھرموسیفون کولنگ کا سب سے اہم نکتہ یہ ہے کہ اس کی موٹائی روایتی 103 ملی میٹر سے کم ہو کر صرف 30 ملی میٹر (ایک تہائی سے کم) رہ جائے گی۔ یہ شکل میں نسبتاً چھوٹا ہے اور کارکردگی کو نقصان نہیں پہنچائے گا۔ پروسیسنگ کی سہولت کے لیے، زیادہ تر مینوفیکچررز اس وقت ایلومینیم مواد استعمال کرتے ہیں۔ کاپر بھی استعمال کیا جاتا ہے، اور درجہ حرارت مزید 5-10 ڈگری تک کم ہو سکتا ہے۔ یہ صرف اعلی حرارتی صلاحیت کے حامل GPU سرورز کے لیے ہے، ترقی یافتہ ٹیکنالوجی کے ساتھ، مستقبل میں دیگر ایپلی کیشنز میں زیادہ سے زیادہ تھرموسیفون تھرمل حل استعمال کیا جائے گا۔