kapalinové chlazení datového centra
S rozvojem 5g se zrychluje poptávka po vysoce výkonných počítačích s vysokou hustotou a problém spotřeby energie datových center se stává stále významnějším.
Pokud je rozptyl tepla špatný, vysoká teplota nejen sníží pracovní stabilitu čipu, ale také způsobí nadměrné tepelné namáhání v důsledku teplotního rozdílu mezi modulem a vnějším prostředím, což ovlivňuje elektrický výkon, pracovní frekvenci, mechanickou pevnost a spolehlivost čipu. Poruchovost elektronických součástek roste exponenciálně s rostoucí pracovní teplotou. S každým zvýšením teploty jednoho polovodičového prvku o 10 stupňů se spolehlivost systému sníží o 50 %.
Použití kapalinového chlazení místo vzduchového chlazení k chlazení počítačového vybavení je technologickou revolucí v budoucích datových centrech. Podle researchandmarkets dosáhne do roku 2023 globální trh s datovými centry s kapalinovým chlazením 4,55 miliardy USD se složeným ročním tempem růstu 27,7 %.
Výhody kapalinového chlazení:
1. Teplo odebrané stejným objemem kapaliny je téměř 3000krát větší než teplo stejného objemu vzduchu.
2. Tepelná vodivost kapaliny je 25krát větší než vodivost vzduchu.
3. Při stejné úrovni odvodu tepla je hladina hluku kapalinového chlazení o 20-35 dB nižší než u vzduchového chlazení.
4. Spotřeba energie kapalinového chladicího systému je asi o 30% - 50% nižší než spotřeba vzduchového chladicího systému.
Takzvané kapalinové chlazení neznamená pouze vodu. Vztahuje se k odběru kapaliny s vysokou specifickou tepelnou kapacitou jako přenosového média k odebírání tepla generovaného jeho zařízením nebo serverem a jeho chlazení. V současné době existují tři režimy nasazení technologie kapalinového chlazení, a to ponor, studená deska a nástřik.
Tekutá studená deska:
Kapalinová chladicí deska je upevněna na hlavním topném zařízení serveru a teplo je odebíráno kapalinou proudící skrz chladicí desku, aby se dosáhlo účelu odvodu tepla. Chladicí kapalinové chlazení řeší odvod tepla zařízení s velkým vývinem tepla na serveru a ostatní součásti chladiče se musí spoléhat na chlazení vzduchem. Proto se server s chladící deskou kapalinovým chlazením nazývá také dvoukanálový server plyn-kapalina. Kapalina studené desky se nedostává do kontaktu s chlazenými zařízeními a deska vedení tepla se používá uprostřed pro přenos tepla, což má vysokou bezpečnost.
Chlazení rozprašovací kapalinou:
Kapalina je uložena a otevřena na horní straně šasi. Podle umístění a výhřevnosti topného tělesa může chladicí kapalina rozstřikovat topné těleso pro dosažení účelu chlazení zařízení. Rozstřikovaná kapalina je v přímém kontaktu s chlazeným zařízením, které má vysokou účinnost chlazení; Když se však kapalina v procesu stříkání setká s předměty o vysoké teplotě, odpaří se a kapky mlhy a plyn budou vypouštěny na vnější stranu podvozku podél mezery v šasi, což má za následek snížení čistoty prostředí. počítačové učebny nebo dopad na jiné zařízení.
Imerzní kapalinové chlazení:
Ponořte topné těleso přímo do chladicí kapaliny a odebírejte teplo generované provozem serverů a dalších zařízení spoléháním se na průtokovou cirkulaci kapaliny. Imerzní kapalinové chlazení je typické přímé kontaktní kapalinové chlazení. Protože je topné těleso v přímém kontaktu s chladicí kapalinou, je účinnost odvodu tepla vyšší a hlučnost nižší.
Kromě tradičních datových center bude s příchodem éry edge computingu asi 20 % okrajových datových center používat také technologii chlazení kapalinou. Datové centrum se systémem kapalinového chlazení dokáže vrátit investici do chladicího systému do dvou až tří let po jeho dokončení a ušetřenou elektřinu v pozdější fázi lze považovat za jeho příjem. A čím větší datové centrum, tím lépe.
