Proč datová centra používají chlazení studenými deskami místo imerzního kapalinového chlazení

Díky technologiím, jako je cloud computing, generativní umělá inteligence a šifrovaná těžba, hustota výkonu racků datových center neustále roste a kapalinové chlazení se stalo jedním z nejlepších řešení správy teploty. I při vzduchotěsnosti je obtížné splnit požadavky na chlazení hustých serverů tradiční způsoby chlazení vzduchem. Vzhledem k nárůstu využití racků s vysokou hustotou předpovídá nejnovější výzkumná zpráva společnosti IDTechEx, že do roku 2023 dosáhne složená roční míra růstu kapalinového chlazení studenými deskami 16 % a výrazně porostou i další alternativy kapalinového chlazení.

Existují tři hlavní způsoby integrace kapalinového chlazení do datových center:

(1) Navrhování datových center speciálně pro kapalinové chlazení: to zahrnuje použití ponorného chlazení k vytvoření menších, efektivnějších datových center s vysokým výpočetním výkonem. Kvůli vysokým nákladům však IDTechEx věří, že imerzní chlazení poroste, ale v krátkodobém horizontu může být implementováno v menším měřítku, jako jsou pilotní projekty pro velké společnosti.

(2) Navrhněte datové centrum se vzduchem chlazenou i kapalinou chlazenou infrastrukturou: To umožňuje přechod na kapalinové chlazení v budoucnu, přičemž zpočátku bude používat chlazení vzduchem. Pro koncové uživatele s omezeným rozpočtem však návrh datového centra s redundantní funkčností od začátku nemusí být vždy první volbou.

(3) Integrace kapalinového chlazení do stávajících vzduchových chladicích zařízení: Toto je nejběžnější metoda a očekává se, že se stane preferovaným řešením v krátkodobém až střednědobém horizontu.

Poháněno poptávkou po dovybavení stávajících vzduchem chlazených datových center, je chlazení studenými deskami (také známé jako přímé chlazení čipů) dominantním řešením chlazení kapalinou v průmyslu datových center. Tradičně se studené desky instalují přímo na zdroje tepla, jako jsou čipové sady, CPU atd., s vrstvou materiálu tepelného rozhraní (TIM) uprostřed pro zlepšení přenosu tepla. Uvnitř studené desky proudí kapalina přes mikrostrukturu a ven do nějaké formy výměníku tepla.

Chladicí deska v datovém centru poskytuje flexibilní a použitelné řešení pro chlazení kapalin. Jedinečný rozlišovací faktor spočívá ve vnitřní mikrostruktuře studené desky. Na rozdíl od imerzního chlazení umožňuje chlazení studenými deskami integrátorům datových center a dodavatelům serverů začlenit kapalinové chlazení do svých zařízení s relativně nízkými počátečními náklady a postupně v průběhu času přejít na plně kapalinou chlazená datová centra. Očekává se, že roční výnosy z chlazení chladicích desek v příštích 16 letech porostou složeným ročním tempem růstu (CAGR) o 10 % a rychlý růst hardwaru s chladicími deskami také vedl k růstu trhů komponentů, jako jsou čerpadla a chladicí jednotky distribuční jednotky (CDU).