এআই ডেটা সেন্টারের তাপমাত্রা নিরীক্ষণের জন্য এনটিসি থার্মিস্টর ব্যবহার করুন

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার (AI) ক্রমবর্ধমান চাহিদা এবং বিদ্যুতের ঘনত্বের উন্নতির সাথে, ডেটা সেন্টারগুলি অভূতপূর্ব তাপ ব্যবস্থাপনা চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হচ্ছে। অতিরিক্ত উত্তাপ রোধ করার সময় কর্মক্ষমতা এবং দক্ষতা অপ্টিমাইজ করার জন্য সঠিক রিয়েল-টাইম তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ প্রয়োজন। এই সনাক্তকরণ সমাধানগুলি অবশ্যই সঠিক, প্রতিক্রিয়াশীল, শক্তিশালী এবং উচ্চ-সংবেদনশীল ডিভাইসগুলিতে দ্রুত পরিবর্তনশীল তাপীয় লোডগুলির সাথে মানিয়ে নিতে সক্ষম হতে হবে।

এই নিবন্ধটি আধুনিক AI ডেটা সেন্টার ডিজাইনারদের মুখোমুখি তাপ ব্যবস্থাপনার চ্যালেঞ্জগুলি অন্বেষণ করবে এবং শীতাতপনিয়ন্ত্রণ, নিমজ্জন কুলিং এবং তাপ ব্যবস্থাপনা সমাধান সহ বিভিন্ন কুলিং সিস্টেমের বিশদ বিশ্লেষণ প্রদান করবে। তারপর, ইপিসিওএস (টিডিকে) এর নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ (এনটিসি) থার্মিস্টর সমাধানগুলি প্রবর্তন করুন এবং তাপ ব্যবস্থাপনার চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলায় এই সমাধানগুলি কীভাবে ব্যবহার করবেন তা ব্যাখ্যা করুন।

কেন এআই ডেটা সেন্টারগুলি নতুন তাপ ব্যবস্থাপনার চ্যালেঞ্জ নিয়ে আসবে?
এআই হার্ডওয়্যার যেমন গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিট (জিপিইউ) এবং টেনসর প্রসেসিং ইউনিট (টিপিইউ) সাধারণত প্রচলিত সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (সিপিইউ) থেকে অনেক বেশি শক্তি খরচ করে। অতএব, AI-তে ফোকাস সহ ডেটা সেন্টারগুলিতে প্রায়শই তুলনামূলকভাবে উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং ঘনীভূত হটস্পট থাকে, যা ঐতিহ্যগত শীতল পদ্ধতি ব্যবহার করে পরিচালনা করা কঠিন করে তোলে।

আরও খারাপ, AI কাজের চাপ প্রায়শই ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয় এবং শক্তিবৃদ্ধি প্রশিক্ষণ বা অনুমান অপারেশনের সময়, তাপীয় লোডগুলি দ্রুত আরোহণ করতে পারে। যদি সঠিক তাপ ব্যবস্থাপনা করা না হয়, তাহলে এই পরিস্থিতিতে কর্মক্ষমতা হ্রাস, অপরিকল্পিত ডাউনটাইম এবং হার্ডওয়্যার ত্বরণের অবনতি ঘটতে পারে।

এই উদীয়মান চাহিদাগুলি মেটাতে, ডেটা সেন্টারগুলির জন্য আরও উন্নত কুলিং পদ্ধতি গ্রহণ করা দরকার। সরাসরি চিপ কুলিং একটি সাধারণ কুলিং পদ্ধতি। এই প্রযুক্তি কুলিং পাইপ, কোল্ড প্লেট বা হিট এক্সচেঞ্জারকে সরাসরি উচ্চ-ক্ষমতার ডিভাইস যেমন CPU, GPU এবং মেমরির সাথে সারিবদ্ধ করে। এছাড়াও, নিমজ্জন কুলিং পদ্ধতিও বেছে নেওয়া যেতে পারে, যার মধ্যে সম্পূর্ণ সার্ভারকে অ-পরিবাহী তরলে নিমজ্জিত করা জড়িত।

এয়ার কন্ডিশনারও বিভিন্ন আপগ্রেডের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, আন্তঃ সারি কুলিং ইউনিট এবং ক্যাবিনেটে অন্তর্নির্মিত কুলিং ইউনিট সামগ্রিক কম্পিউটার রুম এয়ার কন্ডিশনার সিস্টেমের ভিত্তিতে জোন কুলিং প্রদান করতে পারে, অর্থাৎ, স্থানীয় অতিরিক্ত গরমের সমস্যায় রিয়েল-টাইমে সাড়া দেয়।

যদিও এই কুলিং সিস্টেমগুলির নির্দিষ্ট শর্তগুলি পরিবর্তিত হয়, তবে এগুলি সমস্তই বিস্তৃত বিতরণ এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া সহ তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণের চাহিদাকে চালিত করছে। এই নিবন্ধটি একটি উদাহরণ হিসাবে সরাসরি সংযুক্ত চিপ কুলিং সিস্টেম নেয়। তাপমাত্রার মান বজায় রাখা নিশ্চিত করতে প্রতিটি লক্ষ্য চিপকে একটি তাপ সিঙ্ক সেন্সর দিয়ে সজ্জিত করা দরকার। পাইপলাইন মাউন্ট করা সেন্সরগুলির মাধ্যমে কুল্যান্টের প্রবাহ নিরীক্ষণ করা প্রয়োজন, এবং সিস্টেমের দক্ষ অপারেশন নিশ্চিত করতে কুল্যান্ট বিতরণ ডিভাইস এবং হিট এক্সচেঞ্জারে অন্যান্য সেন্সর ইনস্টল করা প্রয়োজন।

ডেটা সেন্টার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এনটিসি থার্মিস্টর সেন্সরগুলির সুবিধা
NTC থার্মিস্টার এই সমস্ত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। নাম অনুসারে, ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে এনটিসি সেন্সরগুলির প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। এনটিসি থার্মিস্টর হিসাবে, এটি একটি প্রতিরক্ষামূলক ধাতু বা ইপোক্সি রজন আবরণে আবদ্ধ একটি ছোট থার্মোসেনসিটিভ অক্সাইড সিরামিক উপাদানের মাধ্যমে অর্জন করা হয়।

চিত্র 1 25 ° C এ 2-5 k Ω রেটযুক্ত প্রতিরোধের সাথে একটি থার্মিস্টরের সাধারণ তাপমাত্রা প্রতিরোধের বক্ররেখা দেখায়। চিত্রে দেখানো হয়েছে, রোধ যত বড় হবে, থার্মিস্টর উচ্চ-তাপমাত্রার প্রয়োগের জন্য তত বেশি উপযুক্ত কারণ প্রতিরোধের পরিবর্তন পরিমাপ করা সহজ।

সাধারণ তাপমাত্রা প্রতিরোধের বক্ররেখা গ্রাফ
চিত্র 1: 25 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 2 k Ω থেকে 5 k Ω রেটিং মান সহ একটি থার্মিস্টরের সাধারণ তাপমাত্রা প্রতিরোধের বক্ররেখা। (চিত্রের উত্স: EPCOS (TDK))

এনটিসি থার্মিস্টররা AI ডেটা সেন্টারে যে সুবিধাগুলি নিয়ে আসে তার মধ্যে রয়েছে

উচ্চ নির্ভুলতা এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া: সামান্য তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল, এবং ছোট তাপ ভরের কারণে, প্রতিক্রিয়া গতি দ্রুত। এই বৈশিষ্ট্যগুলি এনটিসি থার্মিস্টারগুলিকে কার্যকরভাবে AI ডেটা সেন্টারগুলির দ্রুত ওঠানামাকারী তাপীয় চাহিদা মেটাতে সক্ষম করে৷
স্থায়িত্ব এবং স্থায়িত্ব: বলিষ্ঠ উপকরণ দিয়ে তৈরি, এটির চমৎকার দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা এবং সময়ের সাথে সাথে ন্যূনতম প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এই স্থিতিশীলতা রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তাকে কমিয়ে দেয় এবং অপ্রত্যাশিত ডাউনটাইমের ঝুঁকিকে যতটা সম্ভব কমিয়ে দেয়।
কমপ্যাক্ট আকার এবং নমনীয় ইনস্টলেশন: এর ছোট আকারের সাথে, এটি সহজেই সীমিত স্থান সহ ডিভাইসের নিবিড় ডেটা সেন্টার পরিবেশে একত্রিত করা যেতে পারে। বিভিন্ন আকারের বৈশিষ্ট্যযুক্ত, এটি কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ডেটা সেন্টারে কুলিং সিস্টেমের বিভিন্ন চাহিদা মেটাতে পারে।
ইপিসিওএস এনটিসি থার্মিস্টর সিরিজ এই সুবিধাগুলিকে সম্পূর্ণরূপে মূর্ত করে। এই প্রোডাক্ট সিরিজে রেডিয়েটার এবং পাইপলাইন, নিমজ্জিত কুলিং সিস্টেম এবং এয়ার হ্যান্ডলিং ইউনিট পর্যবেক্ষণের সমাধান রয়েছে।

তাপ সিঙ্কগুলিতে ইনস্টল করা NTC থার্মিস্টর ব্যবহার করে উচ্চ-শক্তির উপাদানগুলি পর্যবেক্ষণ করা
উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন প্রসেসর যেমন GPU এবং TPU-এর কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে এবং অতিরিক্ত গরম হওয়া রোধ করতে কঠোর তাপ পর্যবেক্ষণ প্রয়োজন। B57703M0103G040 (চিত্র 2) তাপ সিঙ্কে সরাসরি ইনস্টলেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়, এটি এই কাজের জন্য খুব উপযুক্ত করে তোলে। এই স্ক্রু ফিক্সড সেন্সরটি একটি NTC থার্মিস্টরকে একটি ধাতব ট্যাগ হাউজিং-এ প্রসারিত রিং কানের সাথে আবদ্ধ করে।

EPCOS B57703M0103G040 লুপ টার্মিনাল থার্মিস্টর
চিত্র 2: B57703M0103G040 রিং জংশন থার্মিস্টর উচ্চ-পাওয়ার প্রসেসর হিট সিঙ্কগুলির সঠিক তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করতে পারে। (ছবির উৎস: EPCOS (TDK))

স্ক্রু ফিক্সড সেন্সরগুলির নকশা উভয়ই সুবিধাজনক এবং গুরুত্বপূর্ণ, তাপ সিঙ্কের পৃষ্ঠের সাথে ভাল তাপীয় সংযোগ নিশ্চিত করে এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ যোগাযোগের চাপ, যার ফলে তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায় এবং লোড দ্রুত পরিবর্তিত হলে পরিমাপের সঠিকতা উন্নত হয়।

সেন্সরটি 10000 ঘন্টার একটি দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্ব পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয়েছে +70 ° C তাপমাত্রায় এবং সাধারণত AI ডেটা সেন্টার ওয়ার্কলোডে পাওয়া উচ্চ তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। +25 ° C এ সেন্সরের রেট করা প্রতিরোধের হল 10 k Ω, উচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা পরিমাপ করার জন্য একটি নির্ভরযোগ্য ভিত্তি প্রদান করে এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার জন্য সঠিক প্রতিক্রিয়া প্রদান করে।

NTC থার্মিস্টর ব্যবহার করে তরল কুলিং পাইপলাইন পর্যবেক্ষণ করা
তরল কুলিং সিস্টেমগুলি উপযুক্ত তাপমাত্রায় কুল্যান্টের অবিচ্ছিন্ন সরবরাহের উপর নির্ভর করে। B58100A0506A000 (চিত্র 3) হল একটি 10 ​​kΩ NTC থার্মিস্টর যা পাইপলাইনে দ্রুত ইনস্টল করা যায় এবং কুল্যান্ট সরবরাহ লাইন নিরীক্ষণের জন্য একটি আদর্শ পছন্দ। এই ঢালাই উপাদানটি 18 মিমি থেকে 19 মিমি ব্যাস সহ পাইপগুলিতে সরাসরি আটকানো যেতে পারে, বা বিভিন্ন ইনস্টলেশন পরিস্থিতি অনুযায়ী অন্যান্য আকারের পাইপের সাথে মানিয়ে নেওয়া যেতে পারে। অন্তর্নির্মিত উত্তল পরিচিতিগুলি সরাসরি পর্যবেক্ষণ সরঞ্জামের সাথে সংযুক্ত হতে পারে।