Technológia chladenia chladiacich platní naskladaných CPU/GPU
Aby sa vyriešili problémy so zahrievaním vysokovýkonných výpočtových a ultra veľkých dátových centier, Fujikura vyvíja jedinečnú skladanú chladiacu dosku ako chladiaci komponent pre CPU/GPU ďalšej generácie. Chladiace platne s mikrokanálovými rebrovými štruktúrami, recyklovateľnou vodou a chladivom sa široko používajú na chladenie vysokovýkonných CPU/GPU. Použitím tenších mikrokanálových rebier a zvýšením počtu rebier možno zlepšiť výkon studenej platne. Tenkosť rebier je však limitovaná fyzikálnymi vlastnosťami materiálov a tradičnými metódami spracovania, preto je potrebné skúmať nové technológie cold plate.
Preto spoločnosť Fujikura využila pokročilé metódy tepelného dizajnu vrátane optimalizácie topológie a technológie spájania kovov na vývoj nového typu studenej dosky s jedinečnou štruktúrou. Tento nový typ studenej dosky je vytvorený laminovaním a spájaním tenkých kovových dosiek s veľkým počtom charakteristík krátkeho prietokového kanála prostredníctvom vákuového spájkovania. Jeho vnútorná štruktúra má veľký počet trojrozmerných úzkych a krátkych prietokových kanálov s vysokým koeficientom prestupu tepla a väčšou efektívnou plochou prestupu tepla na jednotku objemu.
V porovnaní s tradičnými chladiacimi platňami rovnakej veľkosti, nová chladiaca platňa znižuje tepelný odpor o viac ako 20 %, šetrí priestor a dosahuje efektívne chladenie, od ktorého sa očakáva, že prispeje k riešeniu problémov s chladením v rôznych aplikáciách HPC a dátových centier.
Tento typ laminovanej studenej dosky sa môže vyrábať vo vákuovom spájkovacom zariadení. Vo vákuovej vysokoteplotnej peci zariadenia sa kov s nižšou teplotou topenia naplnený medzi kovovými platňami roztaví do spojov studených platní prostredníctvom kapilárneho pôsobenia, čím sa utesnia úhľadne naskladané viacvrstvové kovové platne. Vákuovaním sa eliminuje atmosféra vo vysokoteplotnej peci, čím sa zabraňuje tvorbe oxidov počas všeobecného procesu spájkovania. Ak nie je vákuové prostredie, na ochranu vytvoreného spoja je potrebné tavidlo a proces vákuového spájkovania môže vytvoriť extrémne pevné spoje bez akéhokoľvek spájkovacieho taviva, čo môže zabezpečiť čistotu zváranej presnej konštrukcie.
V dôsledku zvyšujúceho sa dopytu po rýchlejšom spracovaní údajov a zložitejších výpočtoch spotreba energie procesorov a GPU v dátových centrách naďalej rastie, čo predstavuje pre priemysel významné výzvy pri riadení tepla generovaného týmto spôsobom. Na vyriešenie tohto problému priemysel prijíma rôzne technologické stratégie na zlepšenie výkonu chladiacich platní. Tieto vylepšenia zahŕňajú optimalizáciu tepelne vodivých materiálov, zjemnenie mikrokanálikovej štruktúry vo vnútri platne a zlepšenie celkového dizajnu s cieľom zväčšiť povrchovú plochu v kontakte so zdrojom tepla.
