تھرموسیفون کولنگ ٹیکنالوجی
مختلف صنعتوں میں ڈیپ لرننگ، سمولیشن، BIM ڈیزائن، اور AEC انڈسٹری ایپلی کیشنز کی ترقی کے ساتھ، AI ٹیکنالوجی ورچوئل GPU ٹیکنالوجی کی برکت سے، طاقتور GPU کمپیوٹنگ پاور تجزیہ درکار ہے۔ GPU سرورز اور GPU ورک سٹیشن دونوں چھوٹے، ماڈیولرائزڈ، اور انتہائی مربوط ہوتے ہیں۔ گرمی کے بہاؤ کی کثافت اکثر روایتی ایئر کولڈ GPU سرور آلات سے 7-10 گنا تک پہنچ جاتی ہے۔ ماڈیولز کی مرکزی تنصیب کی وجہ سے، بڑی تعداد میں NVIDIA GPU گرافکس کارڈز ہیں جن میں گرمی کی ایک بڑی مقدار موجود ہے، اس لیے گرمی کی کھپت کا مسئلہ بہت نمایاں ہے۔ ماضی میں، عام طور پر استعمال ہونے والی گرمی کی کھپت ڈیزائن ٹیکنالوجی اب نئے نظام کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتی۔ روایتی واٹر کولڈ GPU سرورز یا مائع ٹھنڈے GPU سرورز کو پرستاروں کے تعاون سے الگ نہیں کیا جا سکتا۔ حالیہ برسوں میں تھرموسیفون کولنگ ٹیکنالوجی سرور تھرمل ڈیزائن میں ایک نیا حل ہے۔
اس وقت مارکیٹ میں تھرموسیفون کولنگ ٹیکنالوجی بنیادی طور پر کالم یا پلیٹ ریڈی ایٹر کو باڈی کے طور پر استعمال کرتی ہے، ہیٹ سنک کے نچلے حصے میں ایک ہیٹ میڈیم ٹیوب ڈالی جاتی ہے، شیل میں کام کرنے والا سیال داخل کیا جاتا ہے، اور ویکیوم ماحول قائم کیا جاتا ہے۔ یہ ایک عام درجہ حرارت کشش ثقل گرمی پائپ ہے. کام کرنے کا عمل درج ذیل ہے: ہیٹ سنک کے نچلے حصے میں، حرارتی نظام ہیٹ میڈیم پائپ کے ذریعے شیل میں کام کرنے والے سیال کو گرم کرتا ہے۔ کام کرنے والے درجہ حرارت کی حد کے اندر، کام کرنے والا سیال ابلتا ہے، اور بھاپ ہیٹ سنک کے اوپری حصے تک بڑھ جاتی ہے تاکہ گرمی کو گاڑھا اور چھوڑ دیا جائے، اور کنڈینسیٹ ہیٹ سنک کی اندرونی دیوار کے ساتھ بہتا ہے۔ حرارتی حصے میں ریفلوکس کو دوبارہ گرم اور بخارات بنایا جاتا ہے، اور حرارتی اور حرارتی مقصد کو حاصل کرنے کے لیے کام کرنے والے سیال کی مسلسل سائیکل مرحلے کی تبدیلی کے ذریعے حرارت کو حرارت کے منبع سے ہیٹ سنک میں منتقل کیا جاتا ہے۔
جی پی یو ورک سٹیشنوں پر تھرموسیفون حرارت کی کھپت کا اطلاق:
CPU کولر کی ہر نسل کس طرح قدم بہ قدم عصری نظریاتی کارکردگی کی حد تک جاتی ہے۔ سب سے قدیم ایلومینیم ہیٹ سنک سے لے کر موجودہ وقت تک، یہ ایک اچھا انتخاب ہے۔ آپ سوچ سکتے ہیں کہ چونکہ کچھ چھوٹے پنکھ استعمال کرنے میں بہت آسان ہیں، کیا زیادہ اور بڑے پنکھوں کا استعمال بہتر ہے؟ تاہم، نتیجہ معاملہ نہیں ہے. پنکھ گرمی کے منبع سے جتنے دور ہوتے ہیں، پنکھوں کا درجہ حرارت اتنا ہی کم ہوتا ہے۔ جب درجہ حرارت ارد گرد کی ہوا کے درجہ حرارت پر گرتا ہے، اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ پنکھ کتنے ہی لمبے عرصے تک بنائے جائیں، حرارت کی منتقلی میں اضافہ جاری نہیں رہے گا۔
جب جدید GPU کمپیوٹنگ بجلی کی کھپت 75 سے 350 واٹ یا اس سے بھی زیادہ کی حد میں داخل ہوتی ہے، تو تھرمل ڈیزائن انجینئرز گرمی کی کھپت کے نئے طریقے تیار کرنے کا رخ کرتے ہیں۔ ہیٹ پائپ خود ریڈی ایٹر کی گرمی کی کھپت کی صلاحیت کو نہیں بڑھاتا ہے۔ اس کا کام ایک ہی وقت میں حرارت کی ترسیل اور حرارت کی نقل و حمل کا استعمال کرنا ہے تاکہ حرارت کی منتقلی کی کارکردگی خود دھات کی نسبت بہت زیادہ ہو۔
اب ہماری خاص بات آرہی ہے - تھرموسیفون۔ تھرموسیفون گرمی کی کھپت ہیٹ پائپ کی طرح نہیں ہے، جو مائع کو بخارات کے اختتام پر واپس لانے کے لیے ٹیوب کور کا استعمال کرتا ہے، لیکن صرف کشش ثقل کا استعمال کرتا ہے، جس کے ساتھ گردش کی تشکیل کے لیے کچھ ذہین ڈیزائن کے ساتھ مل کر، اور مائع بخارات کے عمل کو پانی کے پمپ کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ . یہ کوئی نئی ٹیکنالوجی نہیں ہے، یہ بڑی گرمی کی رہائی کے ساتھ صنعتی ایپلی کیشنز میں بہت عام ہے۔
عام طور پر، GPU کے اندر کا ریفریجرنٹ ابلتا ہے، اندر کی کنڈینسیشن سائیڈ میں اوپر کی طرف بہے گا، واپس مائع میں بدل جائے گا اور بخارات کی طرف لوٹ جائے گا۔ نظریہ میں دو بڑے فائدے ہیں:
1. گرمی کے پائپوں کو خشک ہونے سے بچیں، اور انتہائی اعلی کارکردگی والے چپس کو اوور کلاک کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
2. کیونکہ پانی کے پمپ کی ضرورت نہیں ہے، اس لیے وشوسنییتا روایتی مربوط واٹر کولنگ سے بہتر ہے۔
تھرموسیفون حرارت کی کھپت کا سب سے اہم نکتہ یہ ہے کہ اس کی موٹائی روایتی 103 ملی میٹر سے کم ہو کر صرف 30 ملی میٹر ہو جائے گی (ایک تہائی سے کم ہو جائے گی) اور شکل نسبتاً چھوٹی ہے اور کارکردگی پر کوئی سمجھوتہ نہیں کرے گی۔ تھرموسیفون گرمی کی کھپت کے سامان کی پروسیسنگ کو آسان بنانے کے لیے، فی الحال زیادہ تر مینوفیکچررز ایلومینیم مواد استعمال کرتے ہیں۔ کاپر بھی استعمال کیا جاتا ہے، اور درجہ حرارت 5-10 ڈگری تک کم ہو سکتا ہے، صرف GPU سرورز کے لیے جو زیادہ گرمی پیدا کرتے ہیں۔
