Datu centra šķidruma dzesēšanas un dzesēšanas šķidruma nozares analīze
Līdz ar tādu tehnoloģiju novatorisku attīstību kā mākslīgais intelekts, mākoņdatošana, lielie dati un blokķēde ir pienācis 5G sakaru laikmets, kam raksturīgs liels ātrums, zems latentums un liela savienojamība. Tā kā informācijas infrastruktūra, datu centri un sakaru iekārtas uzņem arvien lielāku skaitļošanas slodzi, un pieaug arī prasības attiecībā uz skaitļošanas efektivitāti.
Lai risinātu tīkla apstrādes veiktspējas izaicinājumus, datu centru serveri un sakaru ierīces nepārtraukti uzlabo savas apstrādes iespējas un integrāciju, kā rezultātā nepārtraukti palielinās jaudas blīvums. Šīs izmaiņas rada ne tikai milzīgas enerģijas patēriņa problēmas, bet arī augstākas prasības saldēšanas iekārtām un tehnoloģijām augstā siltuma blīvuma dēļ. Tradicionālā gaisa dzesēšanas tehnoloģija rada sašaurinājumu augsta siltuma blīvuma scenāriju priekšā, un siltuma izkliedes efektivitāte vairs nespēj sekot līdzi skaitļošanas efektivitātei. Šajā kontekstā šķidruma dzesēšanas tehnoloģija ir piesaistījusi plašu uzmanību nozarē, pateicoties tās īpaši augstajai energoefektivitātei, īpaši augstajam siltuma blīvumam un citām īpašībām. Šķidruma dzesēšanas tehnoloģija ir vienīgais veids, kā atrisināt siltuma izkliedes spiediena un enerģijas taupīšanas problēmas.
Pastāvīgs skaitļošanas jaudas pieaugums veicina jaudas blīvuma pieaugumu, izvirzot jaunas prasības saldēšanas tehnoloģijām. Nepārtraukts skaitļošanas jaudas pieaugums veicina sakaru iekārtu veiktspējas nepārtrauktu uzlabošanos, un arī mikroshēmas enerģijas patēriņš un siltuma plūsmas blīvums nepārtraukti palielinās. Katras produkta attīstības paaudzes jaudas blīvums palielinās par 30-50 procentiem. Mūsdienu X86 platformas CPU maksimālais enerģijas patēriņš ir 300-400W, un nozarē lielākais mikroshēmas siltuma plūsmas blīvums ir pārsniedzis 120W/cm2; Nepārtraukta mikroshēmas jaudas blīvuma uzlabošana tieši ierobežo mikroshēmu siltuma izkliedi un uzticamību, un tradicionālās ar gaisu dzesētās siltuma izkliedes iespējas kļūst arvien grūtāk uzturēt. Mikroshēmas jaudas blīvuma pieaugums ir izraisījis arī visa skapja jaudas blīvuma palielināšanos, strāvas maksimumam pārsniedzot 30 kW/statīva; Lielāki izaicinājumi radušies arī datortelpu saldēšanas tehnoloģijām. Šķidruma dzesēšana kā jauna dzesēšanas tehnoloģija datu centros tiek izmantota, lai atrisinātu lielas jaudas blīvuma skapju siltuma izkliedes vajadzības.
Šķidruma dzesēšanai ir tādas priekšrocības kā zems enerģijas patēriņš, augsta siltuma izkliede, zems trokšņa līmenis un zems TCO. Šķidruma dzesēšanas jauda ir 1000-3000 reizes lielāka nekā gaisa. Šķidruma dzesēšanas tehnoloģija var realizēt augsta blīvuma, zema trokšņa, zemas siltuma pārneses temperatūras starpības un vispārējās brīvās dzesēšanas priekšrocības. Salīdzinot ar gaisa dzesēšanas tehnoloģiju, tai ir nesalīdzināmas tehniskās priekšrocības. Tas ir lielisks dzesēšanas risinājums, ko var izmantot scenārijos, kuros ir ievērojami jāuzlabo skaitļošanas jauda, energoefektivitāte un izvietošanas blīvums.
Šķidrais dzesēšanas šķidrums ir viens no galvenajiem faktoriem šķidruma dzesēšanas tehnoloģijā. Izmantojot iegremdēšanas (kontakta) šķidruma dzesēšanas tehnoloģiju, papildus aparatūras aprīkojuma prasībām šķidrais dzesēšanas šķidrums ir arī viens no vissvarīgākajiem faktoriem. Piemērotam kontakta šķidrumu dzesējamam dzesēšanas šķidrumam ir nepieciešams:
1) labas termofizikālās īpašības. Fāzes maiņai ir nepieciešama augsta siltumvadītspēja, īpatnējā siltumietilpība, zema viskozitāte un augsts latentais iztvaikošanas siltums.
2) Zems sasalšanas punkts un izplešanās koeficients.
3) Vienfāzes šķidruma dzesēšanai ir nepieciešams augsts viršanas punkts.
4) Divfāzu šķidruma dzesēšanai ir nepieciešams piemērots viršanas punkts un šaurs viršanas diapazons.
5) Tam ir laba ķīmiskā un termiskā stabilitāte elektroniskām ierīcēm.
6) Augsta uzliesmošanas temperatūra un pašaizdegšanās temperatūra.
7) Nav kodīgas sistēmas materiāliem (metālam, nemetālam un citām organiskām vielām).
8) Nav nepieciešami vai ir nepieciešami tikai minimāli normatīvie ierobežojumi (videi draudzīgs, netoksisks, bioloģiski noārdāms utt.).
9) Ekonomika.
Šobrīd gaisa dzesēšanas tehnoloģija ir viens no nobriedušākajiem un visplašāk izmantotajiem dzesēšanas risinājumiem datu centros. Pēdējos gados saskaņā ar "divkāršā oglekļa" politiku datu centru PUE indekss ir nepārtraukti samazināts, un lielākā daļa reģionu pieprasa, lai elektroenerģijas izmantošanas efektivitāte nepārsniegtu 1,25, un aktīvi veicina datu centru modernizāciju un pārveidošanu. Paātrinot serveru izvietošanu, nozares uzmanības centrā ir kļuvis, kā vēl vairāk samazināt enerģijas patēriņu un panākt datu centru zaļo attīstību.
