kvapalinové chladenie dátového centra
S vývojom 5g sa zrýchľuje dopyt po vysokovýkonných výpočtových technikách s vysokou hustotou a problém spotreby energie dátových centier sa stáva čoraz dôležitejším.
Ak je odvod tepla slabý, vysoká teplota nielen zníži pracovnú stabilitu čipu, ale spôsobí aj nadmerné tepelné namáhanie v dôsledku teplotného rozdielu medzi modulom a vonkajším prostredím, čo ovplyvňuje elektrický výkon, pracovnú frekvenciu, mechanickú pevnosť. a spoľahlivosť čipu. Poruchovosť elektronických komponentov sa exponenciálne zvyšuje so zvyšujúcou sa pracovnou teplotou. Každým zvýšením teploty jedného polovodičového prvku o 10 stupňov sa spoľahlivosť systému zníži o 50 %.
Použitie chladenia kvapalinou namiesto chladenia vzduchom na chladenie počítačového vybavenia je technologickou revolúciou v budúcom dátovom centre. Podľa výskumu a trhov do roku 2023 celosvetový trh s dátovými centrami s kvapalinovým chladením dosiahne 4,55 miliardy USD so zloženou ročnou mierou rastu 27,7 %.
Výhody kvapalinového chladenia:
1. Teplo odobraté rovnakým objemom kvapaliny je takmer 3000-krát väčšie ako teplo rovnakého objemu vzduchu.
2. Tepelná vodivosť kvapaliny je 25-krát väčšia ako vodivosť vzduchu.
3.Pri rovnakej úrovni odvodu tepla je hladina hluku kvapalinového chladenia o 20-35 dB nižšia ako pri vzduchovom chladení.
4. Spotreba energie kvapalinového chladiaceho systému je asi o 30% - 50% nižšia ako spotreba vzduchového chladiaceho systému.
Takzvané chladenie kvapalinou neznamená len vodu. Vzťahuje sa na odoberanie kvapaliny s vysokou špecifickou tepelnou kapacitou ako prenosového média na odoberanie tepla generovaného zariadením alebo serverom a jeho ochladzovanie. V súčasnosti existujú tri režimy nasadenia technológie chladenia kvapalinou, a to ponorenie, studená platňa a striekanie.
Tekutá studená platňa:
Kvapalina chladiaca doska je upevnená na hlavnom vykurovacom zariadení servera a teplo je odoberané kvapalinou prúdiacou cez chladiacu dosku, aby sa dosiahol účel odvádzania tepla. Kvapalné chladenie s chladiacou doskou rieši odvod tepla zo zariadení s veľkou tvorbou tepla v serveri a ostatné komponenty chladiča sa musia spoliehať na chladenie vzduchom. Preto sa server s chladením kvapalinou studenej dosky nazýva aj dvojkanálový server plyn-kvapalina. Kvapalina studenej dosky sa nedotýka chladených zariadení a doska na vedenie tepla sa používa v strede na prenos tepla, čo má vysokú bezpečnosť.
Chladenie striekanou kvapalinou:
Kvapalina je uložená a otvorená na vrchu šasi. Podľa umiestnenia a výhrevnosti vykurovacieho telesa môže chladiaca kvapalina rozstrekovať vykurovacie teleso, aby sa dosiahol účel chladenia zariadenia. Striekaná kvapalina je v priamom kontakte s chladeným zariadením, ktoré má vysokú účinnosť chladenia; Keď sa však kvapalina v procese striekania stretne s predmetmi s vysokou teplotou, vyparí sa a kvapôčky hmly a plyn budú emitované na vonkajšiu stranu podvozku pozdĺž diery podvozku, čo vedie k zníženiu čistoty prostredia. počítačovej učebne alebo vplyv na iné zariadenia.
Chladenie ponornou kvapalinou:
Ponorte vykurovacie teleso priamo do chladiacej kvapaliny a odoberajte teplo generované prevádzkou serverov a iných zariadení spoliehaním sa na prietokovú cirkuláciu kvapaliny. Ponorné kvapalinové chladenie je typické priame chladenie kvapalinou. Pretože je vykurovacie teleso v priamom kontakte s chladiacou kvapalinou, účinnosť odvodu tepla je vyššia a hlučnosť je nižšia.
Okrem tradičného dátového centra si s príchodom éry edge computingu asi 20 % okrajových dátových centier osvojí aj technológiu chladenia kvapalinou. Dátové centrum so systémom kvapalinového chladenia dokáže vrátiť investíciu do chladiaceho systému do dvoch až troch rokov po jeho dokončení a ušetrená elektrina v neskoršej fáze môže byť považovaná za jeho príjem. A čím väčšie dátové centrum, tým lepšie.
