Pokročilá výroba a dizajn na zlepšenie výkonu mikrokanálových chladiacich platní v dátových centrách

Použitie kvapalinou chladených mikrokanálových chladičov (kvapalinou chladených platní) v dátových centrách sa ukázalo ako veľmi účinná metóda na elimináciu vysokej tepelnej záťaže. Zmenšením hydraulického priemeru kanála je možné dosiahnuť väčší koeficient prestupu tepla. V paralelných štruktúrach môžu malé prietoky v mikrokanálikoch vytvárať laminárne prúdenie, čo vedie k inverznému pomeru koeficientu prenosu tepla k hydraulickému priemeru. Zníženie hydraulického priemeru zvýši pokles tlaku, čo môže viesť k neprijateľnému čerpaciemu výkonu.

Komplexným zvážením rôznych technológií spracovania a výroby, zmenou dizajnu toku a prechodom z lineárnych konfigurácií na trojrozmerné komplexné mikrokanály môžu stratégie zlepšiť koeficient prenosu tepla a jednotnosť mikrokanálových chladičov.

Znížte zaberanie priestoru a poskytnite možnosti výpočtovej techniky s vysokou hustotou:

Kvapalinou chladené platne môžu výrazne znížiť zaberanie priestoru chladičmi, čím poskytujú možnosť umiestniť viac výpočtového hardvéru do krytov s vysokou hustotou. Veľkosť tradičného vzduchom chladeného chladiča servera (dĺžka * šírka * výška) je 1 0 X 10 X 5 cm, zatiaľ čo veľkosť kvapalinou chladenej dosky (dĺžka * šírka * výška) je len 8 X 4 X 0,35 cm. Objem kvapalinou chladeného doskového komponentu je 11,2 cm3, čo je oveľa menej ako 500 cm3 vzduchom chladeného modulu. Kvapalinou chladená doska spĺňa nielen požiadavky vysokovýkonných výpočtových jednotiek na rýchly prenos tepla, ale zároveň šetrí priestor pre integráciu výpočtovej techniky s vysokou hustotou.

Viaceré technológie spracovania a výroby:

Mikrokanáliková štruktúra na povrchu spodnej dosky studenej platne je hlavným faktorom pri zvyšovaní prenosu tepla. V súčasnosti vzdialenosť medzi zubami mikrokanálov kvapalinou chladenej dosky dosiahla úroveň 0,1 mm a jej dizajn, spracovanie a výroba sú jednou z hlavných technických výziev kvapalinou chladenej dosky. Na výrobu lineárnych mikrokanálov možno použiť viacero metód, ako napríklad:
1. Proces lyžovania
2. Tradičné obrábanie
3. Fotochemické leptanie (PCE)
4. Elektrický rezací drôt
5. Vytláčanie
6. MDT (Micro Deformation Technology)
7. Rezanie vodným lúčom

Zmena smeru tekutiny na zlepšenie prenosu tepla:

Paralelne prúdiaca mikrokanálová studená doska je kanál na prenos tepla, v ktorom kvapalina prúdi paralelne s chladeným povrchom. Naproti tomu Mikros's normal flow™） Microchannel Cold Plate (NCP) umožňuje kvapaline prúdiť cez kanál na prenos tepla v smere kolmom na chladený povrch, čím sa eliminuje vysoký pokles tlaku a nerovnomerná povrchová teplota, ktoré sa často vyskytujú v bežných riešeniach. Môže dosiahnuť tepelný odpor tak nízky, ako je 0,02 C-cm2/W, s rozsahom poklesu tlaku 5-35 kPa (1-5 psi).

V súčasnosti dosiahla vzdialenosť medzi mikrokanálmi kvapalinou chladenej dosky úroveň 0,1 mm a pri návrhu a spracovaní je potrebné zvážiť presnejšie prietokové kanály a prietokový odpor, čo predstavuje technické prekážky a výzvy.