Tempo rastu trhu s kvapalinovým chladením v nasledujúcich 10 rokoch je až 16 %
Odvetvia ako vysokovýkonná výpočtová technika a školenie veľkých modelov s umelou inteligenciou sa spoliehajú na vysokovýkonné procesory. Kvôli veľkému množstvu výpočtových úloh, ktoré tieto procesory musia zvládnuť, generujú obrovské množstvo tepla. Preto dátové centrá, v ktorých je umiestnený veľký počet procesorov a sieťových zariadení, generujú značné množstvo tepla. Efektívne riešenia chladenia sú kľúčové pre zabránenie prehrievaniu procesora a udržanie optimálneho výkonu.
V porovnaní s tradičnými metódami chladenia vzduchom má chladenie kvapalinou vyššiu účinnosť odvádzania tepla. Kvapaliny majú vyššiu tepelnú kapacitu a tepelnú vodivosť, čo môže efektívnejšie odvádzať teplo z elektronických zariadení. Keďže moderné elektronické zariadenia sú čoraz výkonnejšie a generujú viac tepla, vývoju kvapalinových chladiacich systémov sa venuje veľká pozornosť. kvapalinové chladenie je široko používané a sľubné chladiace riešenie. V nasledujúcich 10 rokoch dosiahne zložená ročná miera rastu kvapalného chladenia dátových centier 16 %, pričom výrazne porastú aj iné alternatívy kvapalného chladenia.
Jedinečný diferenciačný faktor studenej dosky spočíva v jej vnútornej mikroštruktúre. V súčasnosti je využitie mikrokanálov pre riešenia studenej platne stredobodom aplikácií a výskumu chladenia dátových centier. Mikrokanálové studené platne môžu poskytnúť značnú schopnosť prenosu tepla, avšak blokovanie mikrokanálov spôsobené usadzovaním malých cudzích predmetov; Keď je tepelný tok príliš vysoký, tekutina v mikrokanáliku sa zmení z jednofázovej na neočakávanú dvojfázovú a výsledné bubliny sa nedajú rýchlo odstrániť, čo môže spôsobiť lokálne vysušenie kanála. Tieto problémy povedú k zníženiu výkonu prenosu tepla mikrokanálovej studenej platne. Tradičná paralelná mikrokanálová doska chladená kvapalinou má nízku hustotu tepelného toku a nerovnomernú distribúciu toku, čím čelí výzve vysokovýkonného odvodu tepla serverového čipu.
Preto výskumníci používajú rôzne nespojité štruktúry a špeciálne vzory kanálov, aby narušili plynulý tok, podporili turbulenciu tekutín a zväčšili plochu prenosu tepla, aby sa posilnil prenos tepla studenými doskami. To však často vedie k väčšiemu poklesu tlaku, čo si vyžaduje starostlivý návrh mikroštruktúry studenej dosky a simuláciu dynamiky tekutín. Inovácia mikroštruktúry studenej platne je kľúčová. V súčasnosti zlepšuje prenos tepla prostredníctvom porúch prúdenia a priamo integruje s obalom procesora, aby sa znížil tepelný odpor rozhrania.
Tento inovatívny dizajn technológie chladenia kvapalinou sa nazýva mikrokanálový integrovaný chladič (MC-IHS). Na 2. 0 konferencii iTherm v roku 2021 spoločnosť Intel po prvýkrát predstavila prototyp MC-IHS v konferenčnom príspevku. Výsledky tepelných testov ukazujú, že chladiaca kapacita technológie MC-IHS je asi o 30 % vyššia ako u štandardnej studenej platne. Keď je chladiaca záťaž väčšia ako 1000 W, Rf-in môže dosiahnuť približne 0,05 stupňa C/W.
Kvapalinové chladenie je obľúbené tepelné riešenie, ktoré nahrádza tradičné chladenie vzduchom, aby vyhovovalo potrebám chladenia procesorov s vysokým tepelným tokom a serverov s vysokou hustotou. S rastom výkonu procesora a zlepšovaním integrácie zariadení sa však postupne zosilňujú nedostatky tradičných studených platní. Preto sú potrebné inovatívne návrhy, aby vyhovovali potrebám chladenia budúcich 500W alebo 1000W procesorov.
