Tecnologia de resfriamento de placa fria empilhada CPU/GPU
Para resolver os problemas de aquecimento da computação de alto desempenho e dos centros de dados de grande escala, a Fujikura está a desenvolver uma placa de arrefecimento empilhada exclusiva como componente de arrefecimento para a próxima geração de CPU/GPU. Placas frias com estruturas de aletas de microcanais, água reciclável e refrigerante têm sido amplamente utilizadas para resfriar CPUs/GPUs de alto desempenho. Usando aletas de microcanais mais finas e aumentando o número de aletas, o desempenho da placa fria pode ser melhorado. No entanto, a espessura das aletas é limitada pelas propriedades físicas dos materiais e pelos métodos tradicionais de processamento, por isso é necessário explorar novas tecnologias de placas frias.
Portanto, a Fujikura utilizou métodos avançados de projeto térmico, incluindo otimização de topologia e tecnologia de ligação metálica para desenvolver um novo tipo de placa fria com uma estrutura única. Este novo tipo de placa fria é formado pela laminação e colagem de placas metálicas finas com um grande número de características de canal de fluxo curto por meio de brasagem a vácuo. Sua estrutura interna possui um grande número de canais de fluxo tridimensionais estreitos e curtos, com alto coeficiente de transferência de calor e maior área efetiva de transferência de calor por unidade de volume.
Em comparação com as placas frias tradicionais do mesmo tamanho, a nova placa fria reduz a resistência térmica em mais de 20%, economiza espaço e alcança um resfriamento eficiente, o que deverá contribuir para resolver problemas de resfriamento em diversas aplicações de HPC e data centers.
Este tipo de placa fria laminada pode ser fabricada em equipamentos de brasagem a vácuo. No forno a vácuo de alta temperatura do equipamento, o metal de ponto de fusão inferior preenchido entre as placas metálicas é derretido nas juntas das placas frias por meio de ação capilar, vedando assim as placas metálicas multicamadas ordenadamente empilhadas. Ao aspirar, a atmosfera do forno de alta temperatura é eliminada, evitando a formação de óxidos durante o processo geral de brasagem. Se não houver ambiente de vácuo, o fluxo é necessário para proteger a junta formada, e o processo de brasagem a vácuo pode formar juntas extremamente fortes sem qualquer fluxo de brasagem, o que pode garantir a limpeza da estrutura de precisão soldada.
Devido à crescente demanda por processamento de dados mais rápido e computação mais complexa, o consumo de energia de CPUs e GPUs em data centers continua a aumentar, colocando desafios significativos para a indústria no gerenciamento do calor gerado a partir disso. Para resolver esse problema, a indústria está adotando diversas estratégias tecnológicas para melhorar o desempenho das placas frias. Essas melhorias incluem a otimização de materiais condutores térmicos, o refinamento da estrutura de microcanais dentro da placa e a melhoria do design geral para aumentar a área de superfície em contato com a fonte de calor.
