Veksthastigheten for væskekjølingsmarkedet de neste 10 årene er så høy som 16 %

Bransjer som databehandling med høy ytelse og opplæring av store modeller med kunstig intelligens er avhengige av prosessorer med høy ytelse. På grunn av den store mengden dataoppgaver som disse prosessorene må håndtere, genererer de enorme mengder varme. Derfor genererer datasentre som har plass til et stort antall prosessorer og nettverksenheter en betydelig mengde varme. Effektive kjøleløsninger er avgjørende for å forhindre overoppheting av prosessoren og opprettholde optimal ytelse.

Sammenlignet med tradisjonelle luftkjølingsmetoder har væskekjøling en høyere varmeavledningseffektivitet. Væsker har høyere termisk kapasitet og varmeledningsevne, noe som mer effektivt kan fjerne varme fra elektroniske enheter. Ettersom moderne elektroniske enheter blir stadig kraftigere og genererer mer varme, har utviklingen av væskekjølesystemer fått stor oppmerksomhet. væskekjøling er en mye brukt og lovende kjøleløsning. I løpet av de neste 10 årene vil den sammensatte årlige vekstraten for væskekjøling i datasenter nå 16 %, mens andre væskekjølingsalternativer også vil vokse kraftig.

Den unike differensieringsfaktoren til den kalde platen ligger i dens indre mikrostruktur. For tiden er bruken av mikrokanaler for kaldplateløsninger fokus for datasenterkjøleapplikasjoner og forskning. Mikrokanal-kaldplater kan gi betydelig varmeoverføringsevne, men mikrokanalblokkering forårsaket av avsetning av små fremmedlegemer; Når varmefluksen er for høy, endres væsken i mikrokanalen fra enfase til uventet tofase, og de resulterende boblene kan ikke raskt fjernes, noe som kan forårsake lokal uttørking av kanalen. Disse problemene vil føre til en reduksjon i varmeoverføringsytelsen til mikrokanal-kaldplaten. Den tradisjonelle parallelle mikrokanalvæskekjølte platen har lav varmeflukstetthet og ujevn strømningsfordeling, og står overfor utfordringen med høyytelses serverbrikke varmespredning.

Derfor bruker forskere ulike diskontinuerlige strukturer og spesielle kanalmønstre for å forstyrre jevn strømning, fremme væsketurbulens og øke varmeoverføringsarealet for å styrke varmeoverføringen på kald plate. Dette fører imidlertid ofte til større trykkfall, noe som krever nøye kaldplate-mikrostrukturdesign og simulering av væskedynamikk. Innovasjonen av kaldplatemikrostruktur er avgjørende. For tiden forbedrer varmeoverføringen gjennom strømningsforstyrrelser og direkte integrering med prosessoremballasje for å redusere grensesnittets termiske motstand.

Denne innovative væskekjølingsteknologien kalles mikrokanalintegrert kjøleribbe (MC-IHS). På den 20 iTherm-konferansen i 2021 presenterte Intel MC-IHS-prototypen for første gang i en konferanseartikkel. De termiske testresultatene viser at kjølekapasiteten til MC-IHS-teknologien er omtrent 30 % høyere enn for standard kaldplate. Når kjølebelastningen er større enn 1000 W, kan Rf-in nå ca. 0,05 grader C/W.

Væskekjøling er en populær termisk løsning som erstatter tradisjonell luftkjøling for å møte kjølebehovene til prosessorer med høy varmefluks og servere med høy tetthet. Men med veksten av CPU-kraft og forbedring av enhetsintegrasjon, blir manglene ved tradisjonelle kalde plater gradvis forsterket. Derfor trengs nyskapende design for å møte kjølebehovet til fremtidige 500W eller 1000W prosessorer.