Tillväxttakten för marknaden för flytande kylning under de kommande 10 åren är så hög som 16 %

Branscher som högpresterande datoranvändning och artificiell intelligens utbildning för stora modeller är beroende av högpresterande processorer. På grund av den stora mängden datoruppgifter som dessa processorer behöver hantera, genererar de enorma mängder värme. Därför genererar datacenter som rymmer ett stort antal processorer och nätverksenheter en betydande mängd värme. Effektiva kyllösningar är avgörande för att förhindra överhettning av processorn och bibehålla optimal prestanda.

Jämfört med traditionella luftkylningsmetoder har vätskekylning en högre värmeavledningseffektivitet. Vätskor har högre värmekapacitet och värmeledningsförmåga, vilket mer effektivt kan ta bort värme från elektroniska enheter. I takt med att moderna elektroniska enheter blir allt kraftfullare och genererar mer värme, har utvecklingen av vätskekylningssystem fått stor uppmärksamhet. flytande kylning är en mycket använd och lovande kyllösning. Under de kommande 10 åren kommer den sammansatta årliga tillväxttakten för vätskekylning av datacenter att nå 16 %, medan andra vätskekylningsalternativ också kommer att växa kraftigt.

Den unika differentieringsfaktorn för den kalla plattan ligger i dess interna mikrostruktur. För närvarande är användningen av mikrokanaler för kylplattor lösningar i fokus för datacenterkylningstillämpningar och forskning. Mikrokanals kalla plattor kan ge betydande värmeöverföringsförmåga, dock mikrokanalblockering orsakad av avsättning av små främmande föremål; När värmeflödet är för högt ändras vätskan i mikrokanalen från enfas till oväntad tvåfas, och de resulterande bubblorna kan inte snabbt avlägsnas, vilket kan orsaka lokal torkning av kanalen. Dessa problem kommer att leda till en minskning av värmeöverföringsprestanda hos mikrokanals kalla plattan. Den traditionella vätskekylda plattan med parallella mikrokanaler har låg värmeflödestäthet och ojämn flödesfördelning, vilket står inför utmaningen med högpresterande serverchips värmeavledning.

Därför använder forskare olika diskontinuerliga strukturer och speciella kanalmönster för att störa jämnt flöde, främja vätsketurbulens och öka värmeöverföringsarean för att stärka värmeöverföringen av kylplattan. Detta leder dock ofta till större tryckfall, vilket kräver noggrann utformning av kallplattmikrostruktur och simulering av vätskedynamik. Innovationen av kallplattmikrostruktur är avgörande. För närvarande förbättrar värmeöverföringen genom flödesstörningar och direkt integrering med processorpaket för att minska gränssnittets termiska motstånd.

Denna innovativa vätskekylningsteknologi kallas mikrokanals integrerad kylfläns (MC-IHS). Vid den 20:e iTherm-konferensen 2021 presenterade Intel MC-IHS-prototypen för första gången i ett konferensbidrag. De termiska testresultaten visar att kylkapaciteten hos MC-IHS-tekniken är cirka 30 % högre än den för standardkylplattan. När kylbelastningen är större än 1000 W kan Rf-in nå cirka 0,05 grader C/W.

Vätskekylning är en populär termisk lösning som ersätter traditionell luftkylning för att möta kylbehoven hos processorer med högt värmeflöde och högdensitetsservrar. Men med tillväxten av cpu-kraften och förbättringen av enhetsintegration, förstärks bristerna hos traditionella kalla plattor gradvis. Därför behövs innovativ design för att möta kylbehoven hos framtida 500W eller 1000W processorer.