Efektīva šķidruma dzesēšanas tehnoloģija datu centriem
Paātrinot attīstību tādām nozarēm kā mākslīgais intelekts, mākoņdatošana un lielie dati, datu centru pieprasījums, mērogs un būvniecības centieni ir ievērojami palielinājušies. Tomēr enerģijas patēriņa problēma datu centros kļūst arvien nopietnāka. Tā kā tradicionālajos datu centros ievērojamu daļu enerģijas patēriņa veido dzesēšanas sistēmas, ir nepieciešams izmantot jaunās šķidruma dzesēšanas tehnoloģijas, lai izveidotu zaļos datu centrus.
Mikroshēmas TDP (termiskā dizaina jauda) pakāpeniski palielinās, un dažas mikroshēmas sasniedz pat 360 W. Tas rada nopietnu izaicinājumu serveru mikroshēmu siltuma izkliedēšanai tradicionālajos datu centros, kuros parasti tiek izmantota gaisa dzesēšanas dzesēšanas tehnoloģija. Vispārīgi runājot, siltuma plūsmas blīvums aptuveni 5-10 W/cm ² ir sasniedzis gaisa dzesēšanas dzesēšanas tehnoloģijas robežu, un lielāks siltuma plūsmas blīvums var viegli novest pie tā, ka liels siltuma daudzums nevar tikt izvadīts no mikroshēmas savlaicīgi. Galvenais pasākums, ko datu centri var veikt, lai atrisinātu šo problēmu, ir šķidruma dzesēšanas tehnoloģija. Vispārīgi runājot, šķidrumu siltuma veiktspēja ir daudz labāka nekā gaisa siltumvadītspējai, kas ir aptuveni 15-25 reizes lielāka par gaisa siltumvadītspēju un īpatnējo siltumietilpību pat 1000-3500 reizes lielāka nekā gaisam. Šķidruma dzesēšanas siltuma izkliedes tehnoloģija ir demonstrējusi izcilu veiktspēju siltuma pārnesē salīdzinājumā ar gaisa dzesēšanas siltuma izkliedes tehnoloģiju.
Salīdzinot ar smidzināšanas un iegremdēšanas šķidruma dzesēšanas tehnoloģijām, aukstās plāksnes šķidruma dzesēšanas tehnoloģijai nav jāņem vērā dzesēšanas šķidruma vadītspējas jautājums. Ir pieejami daudzi dzesēšanas šķidruma veidi, piemēram, dejonizēts ūdens, nanofluīdi utt., un to termiskās īpašības parasti ir labākas nekā izolācijas dzesēšanas šķidrumam. Turklāt aukstās plāksnes plūsmas kanāla struktūras optimizēšana var palielināt konvektīvās siltuma pārneses laukumu vai palielināt konvektīvās siltuma pārneses intensitāti, tādējādi efektīvi nostiprinot siltuma pārnesi. Pašlaik aukstās plāksnes dzesēšanas tehnoloģija datu centros galvenokārt tiek izmantota mikroshēmu šķidruma dzesēšanai, un galvenais pētniecības virziens ir kanālu topoloģijas optimizācija.
Datu centrā tiek izmantota smidzināšanas dzesēšanas tehnoloģija, un servera elektroniskās ierīces bieži tiek atdzesētas kontakta veidā, izmantojot izsmidzināšanas plāksnes. Strūklas dzesēšanas tehnoloģija un izsmidzināšanas dzesēšanas tehnoloģija ir divas tehnoloģijas, kas var sasniegt lielāku siltuma plūsmu un siltuma izkliedi.
Iegremdēšanas dzesēšanas darbības pamatprincips ir pilnībā iegremdēt elektroniskās ierīces dzesēšanas šķidrumā un panākt siltuma izkliedi caur cirkulāciju. Iegremdēšanas dzesēšanas tehnoloģija pieder pie pasīvās visu šķidrumu dzesēšanas tehnoloģijas. Šobrīd galvenie iegremdējamās dzesēšanas tehnoloģijas pētniecības virzieni ir: iegremdējamās siltuma pārneses struktūras optimizācija (izkārtojums un siltuma izkliedes virsmas struktūra), iegremdējams augstas efektivitātes dzesēšanas šķidrums un iegremdējamās viršanas siltuma pārneses.
Pašlaik šķidruma dzesēšanas tehnoloģiju pētniecības virziens galvenokārt ir vērsts uz siltuma pārneses struktūru optimizēšanu, efektīvu dzesēšanas šķidrumu un divu fāžu viršanas siltuma pārnesi. Siltuma pārneses struktūru, piemēram, masīvu izvietojuma un mikro/nano virsmas struktūru, optimizēšana, lai panāktu izcilu siltuma pārnesi, mainot darba šķidruma plūsmas raksturlielumus, un kā uzlabot apstrādes tehnoloģijas ērtības, ir kļuvusi par vienu no galvenajiem jautājumiem tā efektīva veicināšana. Šķidruma dzesēšanas tehnoloģija datu centros joprojām ir sākuma stadijā, un joprojām ir daudz galveno problēmu, kas steidzami jārisina. Salīdzinājumā ar datu centriem, kas būvēti uz gaisa dzesēšanas tehnoloģijas, datu centri, kas būvēti uz šķidruma dzesēšanas tehnoloģijas, ir piedzīvojuši būtiskas izmaiņas to iekšējā izkārtojumā, arhitektūrā, aprīkojumā un citās prasībās, kas neizbēgami rekonstruēs attiecīgās nozares datu centru ķēdi.
