CPU/GPU stacked Cold Plate dzesēšanas tehnoloģija
Lai risinātu augstas veiktspējas skaitļošanas un īpaši liela mēroga datu centru apkures problēmas, Fujikura izstrādā unikālu dzesēšanas plāksni kā dzesēšanas komponentu nākamās paaudzes CPU/GPU. Augstas veiktspējas CPU/GPU dzesēšanai plaši izmantotas aukstuma plāksnes ar mikrokanālu spuru konstrukcijām, otrreiz pārstrādājamu ūdeni un dzesēšanas šķidrumu. Izmantojot plānākas mikrokanālu spuras un palielinot spuru skaitu, aukstuma plāksnes veiktspēju var uzlabot. Taču spuru tievumu ierobežo materiālu fizikālās īpašības un tradicionālās apstrādes metodes, tāpēc ir nepieciešams izpētīt jaunas aukstuma plākšņu tehnoloģijas.
Tāpēc Fujikura izmantoja uzlabotas termiskās projektēšanas metodes, tostarp topoloģijas optimizāciju un metāla savienošanas tehnoloģiju, lai izstrādātu jauna veida aukstās plāksnes ar unikālu struktūru. Šis jaunais aukstās plāksnes veids tiek veidots, laminējot un savienojot plānas metāla plāksnes ar lielu skaitu īsu plūsmas kanālu raksturlielumu, izmantojot vakuumlodēšanu. Tās iekšējā struktūrā ir liels skaits trīsdimensiju šauru un īsu plūsmas kanālu ar augstu siltuma pārneses koeficientu un lielāku efektīvo siltuma pārneses laukumu uz tilpuma vienību.
Salīdzinot ar tradicionālajām tāda paša izmēra aukstuma plāksnēm, jaunā aukstuma plāksne samazina termisko pretestību par vairāk nekā 20%, ietaupa vietu un nodrošina efektīvu dzesēšanu, kas, domājams, veicinās dzesēšanas problēmu risināšanu dažādās HPC un datu centru lietojumprogrammās.
Šāda veida laminētas aukstās plāksnes var ražot vakuumlodēšanas iekārtās. Iekārtas vakuuma augstas temperatūras krāsnī zemākas kušanas temperatūras metāls, kas iepildīts starp metāla plāksnēm, ar kapilāru darbību tiek iekausēts auksto plākšņu savienojumos, tādējādi noblīvējot glīti saliktās daudzslāņu metāla plāksnes. Ar putekļsūcēju tiek likvidēta atmosfēra augstas temperatūras krāsnī, novēršot oksīdu veidošanos vispārējā lodēšanas procesā. Ja nav vakuuma vides, ir nepieciešama plūsma, lai aizsargātu izveidoto savienojumu, un vakuumlodēšanas procesā var izveidot īpaši spēcīgus savienojumus bez cietlodēšanas plūsmas, kas var nodrošināt metinātās precīzās konstrukcijas tīrību.
Sakarā ar pieaugošo pieprasījumu pēc ātrākas datu apstrādes un sarežģītākas skaitļošanas, CPU un GPU enerģijas patēriņš datu centros turpina pieaugt, radot nozīmīgus izaicinājumus nozarei no tā radītā siltuma pārvaldībā. Lai risinātu šo problēmu, nozare pieņem dažādas tehnoloģiskas stratēģijas, lai uzlabotu aukstuma plākšņu veiktspēju. Šie uzlabojumi ietver siltumvadošu materiālu optimizāciju, mikrokanālu struktūras uzlabošanu plāksnes iekšpusē un vispārējā dizaina uzlabošanu, lai palielinātu virsmas laukumu, kas saskaras ar siltuma avotu.
