英偉達(dá)GB200 NVL4高功耗芯片亮相，超算散熱革新加速。UQD快速接頭作為液冷關(guān)鍵部件，于變局中登場(chǎng)，迎來機(jī)遇曙光。

在 2024 年美國(guó)超級(jí)計(jì)算大會(huì)(SC24)這場(chǎng)備受全球關(guān)注的科技盛會(huì)中，英偉達(dá)推出了全新的硬件產(chǎn)品——GB200 NVL4超級(jí)芯片。該芯片展現(xiàn)出了較為出色的性能表現(xiàn)，在業(yè)界引起了廣泛關(guān)注，并預(yù)計(jì)于2025年下半年正式進(jìn)入市場(chǎng)。

▲英偉達(dá)GB200 NVL4超級(jí)芯片

回溯至 2024 年 3 月，GB200 NVL4的初次亮相便成為了高速銅纜發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，開啟了技術(shù)聯(lián)動(dòng)的新篇章。如今，人工智能大模型呈爆發(fā)式發(fā)展，推動(dòng)芯片產(chǎn)品加速更新迭代。

由于GB200 NVL4芯片性能提升與功耗增長(zhǎng)并存，相關(guān)的散熱問題成為一個(gè)顯著的挑戰(zhàn)。在高速銅纜發(fā)展之后，液冷散熱解決方案具備成為市場(chǎng)新機(jī)遇的可能性，其發(fā)展態(tài)勢(shì)值得進(jìn)一步關(guān)注和研究。

4顆GPU，2顆CPU

性能更強(qiáng)!但功耗也不“拉下”

英偉達(dá)新推出的GB200 NVL4 模塊引起了廣泛關(guān)注。它基于原有的 GB200 Grace Blackwell Superchip AI 解決方案，進(jìn)行了較為顯著的擴(kuò)展與優(yōu)化，為高性能計(jì)算和人工智能相關(guān)工作負(fù)載的處理帶來了新的可能性。

GB200 NVL4 被設(shè)計(jì)成一種單服務(wù)器解決方案，集成了兩個(gè) Grace CPU 和四個(gè) Blackwell B200 GPU，并配備 4 - GPU NVLINK 域以及 1.3T 相干內(nèi)存。

具體來看，GB200 NVL4四個(gè) Blackwell B200 GPU 配置了 768GB 的 HBM3E 內(nèi)存，能夠提供 32TB/s 的組合內(nèi)存帶寬；GB200 NVL4兩個(gè) Grace CPU 則具備 960GB 的 LPDDR5X 內(nèi)存。GB200 NVL4這樣的內(nèi)存配置組合，為應(yīng)對(duì)具有一定復(fù)雜性和高強(qiáng)度的高性能計(jì)算以及 AI 工作負(fù)載提供了較為有力的支持。

從架構(gòu)方面而言，GB200 NVL4 所采用的 Blackwell 架構(gòu)進(jìn)一步提升 GPU 的利用率和擴(kuò)展性，在一定程度上優(yōu)化了計(jì)算資源的分配和利用效率。此外，借助 NVLink 實(shí)現(xiàn)的高帶寬 GPU 通信機(jī)制，提升整體的計(jì)算效率和任務(wù)執(zhí)行的流暢性。

在性能表現(xiàn)上，GB200 NVL4 相比前代 GH200 NVL4 超級(jí)芯片，模擬性能有較為明顯的提升。GB200 NVL4達(dá)到了約 2.2 倍的提升幅度，訓(xùn)練性能和推理性能也分別提升了約 1.8 倍。

然而，需要注意的是，性能提升的同時(shí)伴隨著功耗的增加。GB200 NVL4 的功耗達(dá)到 5400W，大約是 GB200 NVL2 型號(hào)功耗的兩倍。

GB200 NVL4如此高的功耗水平，意味著需要采用適當(dāng)?shù)纳峤鉀Q方案，以保證模塊在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中能夠維持穩(wěn)定的溫度，避免因過熱而導(dǎo)致性能下降或故障等問題。英偉達(dá)自 B100 起就采用液冷散熱技術(shù)，GB200 NVL72 機(jī)架也配備了液冷系統(tǒng)，這體現(xiàn)了行業(yè)在散熱技術(shù)方面的一種趨勢(shì)。

據(jù)媒體消息，GB200 NVL4 預(yù)計(jì)將被應(yīng)用于配有定制液冷系統(tǒng)的服務(wù)器機(jī)架中，以保障該模塊在運(yùn)行時(shí)能夠維持在適宜的工作溫度范圍內(nèi)。

UQD 快速接頭

液冷系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐

當(dāng)下，隨著芯片性能的持續(xù)提升，功耗也在不斷增加，這促使數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器對(duì)散熱技術(shù)提出了更高要求，液冷技術(shù)因此得到大規(guī)模應(yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊。

據(jù)Data Bridge Market Research 分析，2022 年數(shù)據(jù)中心液體冷卻市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 22.6 億美元，預(yù)計(jì)到 2030 年將大幅增長(zhǎng)至 134.5 億美元，在 2023 年至 2030 年的預(yù)測(cè)期內(nèi)，復(fù)合年增長(zhǎng)率可達(dá) 24.96%。

然而，液冷在實(shí)際應(yīng)用中，漏水問題一直是最為關(guān)鍵的隱患，而接頭部位更是漏水的高發(fā)區(qū)域。在這種情況下，UQD 快接頭憑借無泄漏、高流量、低流阻、熱插拔等優(yōu)勢(shì)，成為保障數(shù)據(jù)中心高效運(yùn)行與維護(hù)的關(guān)鍵組件。

UQD快接頭標(biāo)準(zhǔn)是一種專門針對(duì)數(shù)據(jù)中心液冷應(yīng)用的開放標(biāo)準(zhǔn)防噴快換接頭，由英特爾發(fā)起倡議，并在 OCP(開源計(jì)算項(xiàng)目)框架下進(jìn)行開發(fā)。

依據(jù)Mark Sprenger, Intel Corporation發(fā)布的通用快速斷開(UQD)規(guī)范修訂版 1.0，UQD 快接頭具有特定的物理特性，且包含02/04/06/08 四種尺寸，同時(shí)明確了流量等級(jí)、溫度額定值、壓力等級(jí)、爆破壓力額定值、斷開時(shí)液體損失、流量系數(shù)為UQD快接頭的關(guān)鍵指標(biāo)，以確保其性能滿足數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)的嚴(yán)格要求。

在規(guī)范中，UQD快速接頭具體性能要求包括：

l 盡可能降低手動(dòng)插接連接器的耦合與解耦力;

l 具備 5 年保質(zhì)期和 10 年使用壽命;

l 插槽須能承受 5000 次接通和斷開循環(huán);

l 在 0 psi 條件下，不同尺寸的每個(gè)耦合 / 分離循環(huán)的最大流體損失需控制在一定范圍內(nèi);并且在不同尺寸下，流速、壓力和溫度均要符合相應(yīng)要求。

目前，UQD快接頭市場(chǎng)主要由歐美企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。在國(guó)內(nèi)，也有部分企業(yè)積極布局，例如強(qiáng)瑞技術(shù)的快速密封接頭產(chǎn)品已配套公司的液冷測(cè)試治具及設(shè)備，并成功交付客戶使用;英維克的 UQD快接頭不僅滿足英特爾的標(biāo)識(shí)與端接要求，還通過了相關(guān)測(cè)試和互換性驗(yàn)證;中航光電的 UQD 系列直推式流體連接器采用直推式鎖緊結(jié)構(gòu)與平面密封結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出良好的密封性能。

隨著液冷技術(shù)在各領(lǐng)域的進(jìn)一步深入應(yīng)用，UQD 快速接頭的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。2024年7月，Digtimes報(bào)道，英偉達(dá)液冷 AI 服務(wù)器因UQD 供貨緊張，導(dǎo)致出貨受阻。

而TrendForce集邦咨詢最新研究顯示下半年英偉達(dá)新一代Blackwell GB200服務(wù)器也將于第三季度進(jìn)入量產(chǎn)出貨階段。預(yù)期GB200及B100等產(chǎn)品將于今年第四季度至2025年第一季度正式放量。UQD 快速接頭的需求有望進(jìn)一步擴(kuò)大，其市場(chǎng)潛力值得關(guān)注。

小結(jié)

隨著芯片性能提升、功耗增加，液冷技術(shù)應(yīng)用規(guī)模日益擴(kuò)大，市場(chǎng)前景廣闊。而在液冷技術(shù)應(yīng)用中，UQD 快速接頭扮演著關(guān)鍵角色。

展望未來，隨著數(shù)據(jù)中心向更高性能、更大規(guī)模邁進(jìn)，人工智能應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展，UQD 快速接頭將迎來更為廣闊的天地，其市場(chǎng)潛力仿若一座亟待挖掘的寶藏，值得全球科技從業(yè)者與投資者密切關(guān)注。

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審核編輯 黃宇