Šķidrās dzesēšanas tirgus pieauguma temps nākamajos 10 gados ir pat 16%
Tādas nozares kā augstas veiktspējas skaitļošana un mākslīgā intelekta liela modeļa apmācība ir atkarīgas no augstas veiktspējas procesoriem. Tā kā šiem procesoriem ir jāveic liels skaits skaitļošanas uzdevumu, tie rada milzīgu daudzumu siltuma. Tāpēc datu centri, kuros ir liels skaits procesoru un tīkla ierīču, rada ievērojamu siltuma daudzumu. Efektīvi dzesēšanas risinājumi ir ļoti svarīgi, lai novērstu procesora pārkaršanu un uzturētu optimālu veiktspēju.
Salīdzinot ar tradicionālajām gaisa dzesēšanas metodēm, šķidruma dzesēšanai ir augstāka siltuma izkliedes efektivitāte. Šķidrumiem ir lielāka siltuma jauda un siltumvadītspēja, kas var efektīvāk noņemt siltumu no elektroniskām ierīcēm. Tā kā mūsdienu elektroniskās ierīces kļūst arvien jaudīgākas un rada vairāk siltuma, liela uzmanība ir pievērsta šķidruma dzesēšanas sistēmu attīstībai. šķidruma dzesēšana ir plaši izmantots un daudzsološs dzesēšanas risinājums. Nākamajos 10 gados datu centru šķidruma dzesēšanas saliktā gada pieauguma temps sasniegs 16%, bet arī citas šķidrās dzesēšanas alternatīvas strauji pieaugs.
Aukstās plāksnes unikālais diferenciācijas faktors slēpjas tās iekšējā mikrostruktūrā. Pašlaik datu centru dzesēšanas lietojumprogrammu un pētījumu uzmanības centrā ir mikrokanālu izmantošana aukstuma plākšņu risinājumiem. Mikrokanālu aukstuma plāksnes var nodrošināt ievērojamu siltuma pārneses spēju, tomēr mikrokanālu bloķēšana, ko izraisa nelielu svešķermeņu nogulsnēšanās; Ja siltuma plūsma ir pārāk augsta, šķidrums mikrokanālā mainās no vienfāzes uz negaidītu divfāzu, un izveidotos burbuļus nevar ātri noņemt, kas var izraisīt kanāla lokālu izžūšanu. Šīs problēmas novedīs pie mikrokanālu aukstās plāksnes siltuma pārneses samazināšanās. Tradicionālajai paralēli mikrokanālu šķidruma dzesēšanas plāksnei ir zems siltuma plūsmas blīvums un nevienmērīgs plūsmas sadalījums, kas saskaras ar augstas veiktspējas servera mikroshēmas siltuma izkliedes izaicinājumu.
Tāpēc pētnieki izmanto dažādas pārtrauktas struktūras un īpašus kanālu modeļus, lai traucētu vienmērīgu plūsmu, veicinātu šķidruma turbulenci un palielinātu siltuma pārneses laukumu, lai stiprinātu aukstās plāksnes siltuma pārnesi. Tomēr tas bieži noved pie lielāka spiediena krituma, kas prasa rūpīgu aukstās plāksnes mikrostruktūras dizainu un šķidruma dinamikas simulāciju. Aukstās plāksnes mikrostruktūras inovācija ir ļoti svarīga. Pašlaik tiek uzlabota siltuma pārnese caur plūsmas traucējumiem un tieša integrācija ar procesora iepakojumu, lai samazinātu saskarnes termisko pretestību.
Šo novatorisko šķidruma dzesēšanas tehnoloģijas dizainu sauc par mikrokanālu integrēto siltuma izlietni (MC-IHS). 2021. gada 2. iTherm konferencē Intel pirmo reizi prezentēja MC-IHS prototipu konferences dokumentā. Termiskās pārbaudes rezultāti liecina, ka MC-IHS tehnoloģijas dzesēšanas jauda ir par aptuveni 30% lielāka nekā standarta aukstuma plāksnei. Ja dzesēšanas slodze ir lielāka par 1000 W, Rf-in var sasniegt aptuveni 0,05 grādus C/W.
Šķidruma dzesēšana ir populārs termiskais risinājums, kas aizstāj tradicionālo gaisa dzesēšanu, lai apmierinātu augstas siltuma plūsmas procesoru un augsta blīvuma serveru dzesēšanas vajadzības. Tomēr, pieaugot procesora jaudai un uzlabojoties ierīču integrācijai, tradicionālo aukstuma plākšņu trūkumi pamazām tiek pastiprināti. Tāpēc, lai apmierinātu nākotnes 500 W vai 1000 W procesoru dzesēšanas vajadzības, ir nepieciešami inovatīvi dizaini.
