Белая книга: Применение технологии спектроскопического анализа в центрах обработки данных с жидкостным охлаждением для искусственного интеллекта.

I. Обзор

В связи со стремительным развитием искусственного интеллекта (ИИ) и высокопроизводительных вычислений (ВВП) тепловая плотность в центрах обработки данных растет беспрецедентными темпами. Технология жидкостного охлаждения, известная своей сверхвысокой эффективностью рассеивания тепла, стала стандартным инфраструктурным решением для серверов с высокой плотностью размещения ИИ. Будучи «кровью» системы, химическая стабильность, электропроводность и чистота охлаждающей жидкости напрямую определяют срок службы и безопасность кластеров ИИ.

Технология спектроскопического анализа (включая Ближний инфракрасный , рентгенофлуоресцентные анализаторы , Микрорамановская спектроскопия , Масс-спектрометрия гелия , и ИК-МС Этот метод представляет собой передовой, высокоточный и частично неразрушающий метод анализа, способный осуществлять мониторинг в режиме реального времени. Он стал важнейшей технологией, обеспечивающей безопасность на протяжении всего жизненного цикла систем жидкостного охлаждения — от исследований и разработок до производства и технического обслуживания.

II. Основные сценарии применения

1. Круглосуточный мониторинг состояния охлаждающей жидкости в любых погодных условиях.

Как при жидкостном охлаждении с помощью охлаждающих пластин (на основе воды и гликоля), так и при жидкостном охлаждении с помощью погружения (с использованием фторированных жидкостей, таких как фторуглеродные жидкости и перфторполиэфиры), спектрометры анализируют изменения в спектрах молекулярных характеристик для достижения точного количественного контроля состава охлаждающей жидкости.

Мониторинг концентрации ингибитора коррозии: оценивает эффективность защиты от коррозии путем анализа интенсивности пиков спектра, эффективно предотвращая локальную коррозию в металлических трубопроводах.

Анализ содержания ионов металлов (Cu/Fe/Al): Используется Портативный рентгенофлуоресцентный анализатор (Портативный рентгеновский спектрометр) для быстрого экспресс-анализа на месте с целью раннего выявления продуктов износа на уровне частей на миллион, что позволяет заблаговременно предупреждать о рисках коррозии и образования накипи. Количественное определение микроэлементов может быть дополнительно подтверждено в лабораториях с использованием ICP-MS.

Эффективность изоляции и продукты её разложения: В системах иммерсионного охлаждения спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (NIR) в режиме онлайн отслеживает содержание следовых количеств влаги и органических продуктов разложения во фторированных жидкостях, устраняя риски короткого замыкания, вызванные изменением диэлектрической постоянной или снижением эффективности изоляции.

Преимущество применения: исключает необходимость ручного отбора проб, обеспечивая круглосуточный автоматизированный онлайн-мониторинг для выявления состояний «неудовлетворительного состояния» до возникновения сбоев в системе, что значительно снижает риски незапланированных простоев.

2. Микроскопическое управление тепловыми процессами и анализ отказов (этап НИОКР)

На этапе разработки микросхем для ускорителей искусственного интеллекта микрорамановская спектроскопия играет незаменимую роль:

Микромасштабная локализация горячих точек: использует линейную зависимость между рамановским сдвигом и температурой для бесконтактного картирования температурного поля в реальном времени в субмикронном масштабе на внутренних структурах чипов искусственного интеллекта.

Анализ переходных тепловых процессов: позволяет фиксировать переходные колебания температуры при работе чипа в условиях пиковых вычислительных нагрузок, подтверждая фактическую эффективность конструкций теплоотвода и предоставляя эмпирические данные для оптимизации тепловых архитектур.

3. Герметичность системы и высокочувствительное обнаружение утечек

В системах жидкостного охлаждения с проводящей проводимостью даже микроскопические утечки жидкости могут привести к катастрофическим коротким замыканиям или необратимому разрушению оборудования. Гелиевая масс-спектрометрия для обнаружения утечек использует гелий в качестве трассирующего газа. Благодаря высокочувствительному гелиевому масс-спектрометру, он позволяет выявлять мельчайшие утечки, обеспечивая абсолютный стандарт «нулевой утечки» в системах. Это идеально подходит для заводских испытаний блоков распределения охлаждения (БРО), быстроразъемных соединений и сварных швов трубопроводов.

4. Проверка соответствия и чистоты охлаждающей жидкости (входящий контроль качества)

При подаче жидкости или замене порций охлаждающие жидкости должны соответствовать предельно высоким пороговым значениям чистоты, чтобы предотвратить накопление следовых примесей, приводящее к повышению электропроводности. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) обеспечивает сверхточный элементный анализ на уровне частей на триллион (ppt), гарантируя соответствие содержания тяжелых металлов и неорганических солей строгим требованиям центров обработки данных следующего поколения.

III. Матрица выбора основного спектрометра

IV. Стратегическая ценность и перспективы на будущее

1. Отраслевая стоимость

Максимальное повышение надежности системы: объединяет физическое обнаружение утечек с прогнозированием химической коррозии, создавая всеобъемлющий барьер против скрытых эксплуатационных опасностей.

Оптимизация операционных расходов (OPEX): Переход от традиционного жесткого «планового обслуживания» к интеллектуальному «прогнозируемому техническому обслуживанию», что значительно продлевает срок службы высококачественных охлаждающих жидкостей и вычислительного оборудования.

Поддержка экологичных вычислений: точное управление тепловым режимом снижает эффективность использования энергии (PUE), что строго соответствует требованиям энергосбережения и достижения углеродной нейтральности.

2. Перспективы на будущее

Сближение искусственного интеллекта и интерпретации спектроскопических данных определит следующее поколение мониторинга. Используя алгоритмы машинного обучения для оценки обширных массивов спектральных сигнатур, инфраструктура сможет перейти к полностью автономному прогнозируемому техническому обслуживанию — не только выявляя непосредственные аномалии, но и прогнозируя долгосрочные кривые деградации.

О компании JYBO Instruments

Компания JYBO Instruments, являясь ведущим предприятием в области элементного анализа и высокоточной инспекции, объединяет исследования и разработки передовых аналитических приборов, производство, маркетинг и услуги по независимому тестированию. Широкий ассортимент продукции компании включает в себя продукцию премиум-класса. ОЭС-спектрометр , анализаторы XRF , Спектрометры лазерно-индуцированного пробоя (LIBS), Мобильные металлоанализаторы , Анализаторы углерода и серы , Анализаторы кислорода, азота и водорода , и Настольные рентгенофлуоресцентные анализаторы Компания JYBO Instruments, способная удовлетворять потребности различных отраслей промышленности в комплексном контроле качества, предоставляет своим клиентам по всему миру высокоточные приборы и профессиональные технические услуги, ускоряя трансформацию отрасли, оптимизацию качества и устойчивый рост.

Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации или более подробных сведений!

Тел.: +86-183-5283 6805

Электронная почта: sales@jinyibo.com