(KTSG Online) – Chip và các máy chủ hỗ trợ công nghệ tiên tiến cũng nóng theo cơn sốt AI (trí tuệ nhân tạo) lan ra toàn cầu. Trong cơn sốt này, xuất hiện một nhân tố mới – các giải pháp công nghệ làm mát máy chủ bằng nước hay chất lỏng.
- AI tạo sinh tác động ra sao đến kinh doanh của hãng công nghệ?
- Trí tuệ nhân tạo lấn sâu vào nghề cà phê
- Trí tuệ nhân tạo và quyền tác giả – vẫn chưa ngã ngũ!
Chip AI hao điện
Các trung tâm dữ liệu AI chạy trên các chip xử lý đồ họa mạnh của Nvidia hoặc Advanced Micro Devices. Những con chip này có thể xử lý các hoạt động tính toán song song cần để kích hoạt các ứng dụng AI như ChatGPT của OpenAI và Bard của Google.
Nhu cầu về điện năng đang tăng mạnh, từ 400 watt đối với chip A100 lên 700 watt đối với chip H100 của Nvidia. Thế hệ tiếp theo của B100 sẽ tiêu thụ 1.000 watt điện trên mỗi chip – hơn bốn lần công suất ước tính cần thiết để chạy một chiếc MacBook Air 240 watt trong tám giờ.
Nhu cầu bùng nổ về bộ xử lý đồ họa (GPU) H100 của Nvidia để đào tạo các mô hình AI đã làm nổi bật vai trò ngành cung cấp điện và giải pháp nhiệt. Hai lĩnh vực này trước đây được xem là lĩnh vực ngoại vi của chuỗi cung ứng.
Khi mức tiêu thụ điện năng của chip tăng cao, nhiệt sinh ra sẽ trở thành nút thắt nghiêm trọng. Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất chip và do đó đòi hỏi các giải pháp làm mát phức tạp hơn trước. Theo các chuyên gia trong ngành, hệ thống làm mát không khí truyền thống, chủ yếu sử dụng quạt và đường ống, không thể giải quyết được vấn đề nhiệt độ tăng cao trong các máy chủ AI.
Hơn nữa, công nghệ làm mát rất quan trọng đối với các nhà khai thác trung tâm dữ liệu để duy trì hiệu quả sử dụng năng lượng thấp (PUE). Đây là thước đo mức độ tiết kiệm năng lượng của một trung tâm dữ liệu – khi ngành công nghệ này chạy đua để đạt được mức phát thải ròng bằng không (net zero).
Cuộc chạy đua công nghệ làm mát bằng chất lỏng
Hãng công nghệ Lite-On từ Đài Loan là một trong số nhà sản xuất linh kiện đang nỗ lực phát triển các giải pháp làm mát bằng chất lỏng cho các trung tâm dữ liệu AI. Bởi mức tiêu thụ năng lượng của trung tâm này đang trở thành một trong những vấn đề cấp bách nhất hiện nay.
Simon Ong, phó chủ tịch nền tảng và giải pháp cơ sở hạ tầng đám mây của Lite-On, nói rằng: “Lượng nhiệt tỏa ra là bài toán mới của các trung tâm dữ liệu AI, và các giải pháp làm mát truyền thống bằng không khí sẽ không hiệu quả. Nhu cầu về một công nghệ làm mát phức tạp hơn, nhưng hiệu quả để giải quyết lượng nhiệt tỏa ra từ hệ thống ngày một lớn”.
Các công nghệ làm mát mới nổi bao gồm làm mát bằng chất lỏng, với hệ thống nước chảy xung quanh máy chủ để giảm nhiệt độ và công nghệ ngâm, trong đó toàn bộ giá đỡ máy chủ được ngâm trong chất lỏng không dẫn điện.
Là nhà cung cấp cho Apple, HP và Dell, Lite-On đồng thời là công ty quan trọng trong các giải pháp nguồn và nhiệt cho cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu, đang tìm cách củng cố vị thế của mình với các giải pháp làm mát bằng chất lỏng.
Nhiều công ty khác cũng đang nỗ lực tham gia thị trường ngách về giải pháp năng lượng và nhiệt. Như hãng Delta Electronics chiếm vai trò chủ chốt phân khúc này, hay các nhà cung cấp điều khiển nhiệt Cooler Master Technology và Auras Technology. Ngay cả các hãng chip như Intel và các nhà tích hợp hệ thống máy chủ như Giga-Byte Technology, Inventec và Wiwynn cũng đang dành nguồn lực để phát triển công nghệ làm mát tiên tiến.
Theo Lite-On, các phương pháp làm mát thông thường không đáp ứng được thách thức của AI. Lite-On đã tiến hành kiểm tra điểm chuẩn trên hai bộ chip sử dụng các giải pháp tản nhiệt khác nhau. “Chúng tôi nhận thấy các chip sử dụng phương pháp làm mát bằng không khí chỉ có thể đạt 60% hiệu suất. Nếu bị quá nóng, chip sẽ không bao giờ hoạt động hiệu quả và mạnh mẽ như khi hoạt động trong một môi trường có thể chấp nhận được. Các giải pháp làm mát bằng chất lỏng có thể tăng hiệu suất tính toán của chip lên mức tối ưu”.
Ong cho biết các nhà khai thác trung tâm dữ liệu có thể giảm nhiệt độ từ các phương pháp thông thường bằng cách mở rộng kích thước của các cánh tản nhiệt trong giá máy chủ. Nhưng không ai muốn một giá máy chủ chứa đầy các cánh tản nhiệt hoặc đầy chip trong một không gian hạn chế như vậy. Nhà vận hành mong sức mạnh tính toán ngày càng tăng.
Trong tương lai của điện toán AI, các công nghệ làm mát bằng chất lỏng mới sẽ là một giải pháp rất quan trọng, thay vì các giải pháp nhiệt chủ đạo hiện nay sử dụng không khí để tản nhiệt, rẻ hơn nhưng làm mát bề mặt chậm hơn nhiều – Ong giải thích.
Chris Wei, chuyên gia thuộc Viện tư vấn và chiến lược thị trường (MIC), cho rằng các máy chủ AI được trang bị nhiều bộ xử lý trung tâm và GPU hơn các máy chủ truyền thống. Mức tiêu thụ năng lượng vì thế cũng cao hơn. Điều này thúc đẩy việc nâng cấp linh kiện và công nghệ hiện có, như làm mát và nguồn cung cấp điện.
“Mức tiêu thụ điện năng của máy chủ AI phá vỡ giới hạn 300 watt của công nghệ làm mát không khí, thúc đẩy nhu cầu về các công nghệ làm mát mới, hiệu quả hơn, như làm mát bằng nước hoặc chất lỏng”.
Wei cho biết, giá trị sản xuất của máy chủ AI đã vượt quá 50% tổng thị trường máy chủ toàn cầu vào năm 2023. Riêng MIC dự báo mức độ phổ biến của máy chủ AI sẽ tăng từ 12,4% toàn ngành vào năm ngoái lên 20,9% trong năm 2027.
Theo Nikkei Asia
