Prečo dátové centrá používajú chladenie studenými platňami namiesto ponorného chladenia kvapalinou

Vďaka technológiám, ako sú cloud computing, generatívna umelá inteligencia a šifrovaná ťažba, hustota výkonu stojanov dátových centier neustále rastie a chladenie kvapalinou sa stalo jedným z najlepších riešení správy teploty. Dokonca aj pri vzduchotesnosti je ťažké uspokojiť potreby chladenia hustých serverov tradičné spôsoby chladenia vzduchom. V dôsledku nárastu využitia vysokohustotných stojanov najnovšia výskumná správa spoločnosti IDTechEx predpovedá, že do roku 2023 dosiahne zložená ročná miera rastu chladenia kvapalinou chladenia 16 % a výrazne porastú aj iné alternatívy chladenia kvapalinou.

Existujú tri hlavné spôsoby integrácie kvapalinového chladenia do dátových centier:

(1) Navrhovanie dátových centier špeciálne pre kvapalinové chladenie: zahŕňa použitie ponorného chladenia na vytvorenie menších, efektívnejších dátových centier s vysokým výpočtovým výkonom. Kvôli vysokým nákladom však IDTechEx verí, že ponorné chladenie bude rásť, no v krátkodobom horizonte môže byť implementované v menšom rozsahu, ako sú pilotné projekty pre veľké spoločnosti.

(2) Navrhnite dátové centrum so vzduchom chladenou aj kvapalinou chladenou infraštruktúrou: To umožňuje prechod na chladenie kvapalinou v budúcnosti, pričom sa bude spočiatku používať chladenie vzduchom. Pre koncových používateľov s obmedzeným rozpočtom však návrh dátového centra s redundantnou funkcionalitou od začiatku nemusí byť vždy prvou voľbou.

(3) Integrácia kvapalinového chladenia do existujúcich zariadení na chladenie vzduchom: Toto je najbežnejšia metóda a očakáva sa, že sa stane preferovaným riešením v krátkodobom až strednodobom horizonte.

Poháňaný dopytom po dodatočnej úprave existujúcich vzduchom chladených dátových centier, chladenie studených platní (známe aj ako priame chladenie čipov) je dominantným riešením chladenia kvapalinou v priemysle dátových centier. Tradične sa chladiace platne inštalujú priamo na zdroje tepla, ako sú čipsety, CPU atď., s vrstvou materiálu tepelného rozhrania (TIM) v strede, aby sa zlepšil prenos tepla. Vo vnútri studenej platne prúdi kvapalina cez mikroštruktúru a von do nejakej formy výmenníka tepla.

Chladenie studenej platne v dátovom centre poskytuje flexibilné a nasaditeľné riešenie pre chladenie kvapalinou. Jedinečný rozlišovací faktor spočíva vo vnútornej mikroštruktúre studenej dosky. Na rozdiel od ponorného chladenia umožňuje chladenie pomocou chladiacej dosky integrátorom dátových centier a dodávateľom serverov začleniť kvapalinové chladenie do svojich zariadení pri relatívne nízkych počiatočných nákladoch a postupne v priebehu času prejsť na dátové centrum plne chladené kvapalinou. Očakáva sa, že ročné výnosy z chladenia chladiacou doskou v nasledujúcich 16 rokoch porastú 10% zloženou ročnou mierou rastu (CAGR) a rýchly rast hardvéru chladiacich platní tiež poháňal rast trhov s komponentmi, ako sú čerpadlá a distribučné jednotky chladiva (CDU).