Fabricação e design avançados para melhorar o desempenho de placas frias de microcanais em data centers

A aplicação de dissipadores de calor microcanais resfriados a líquido (placas resfriadas a líquido) em data centers provou ser um método muito eficaz para eliminar altas cargas de calor. Ao reduzir o diâmetro hidráulico do canal, pode ser alcançado um maior coeficiente de transferência de calor. Em estruturas paralelas, pequenas taxas de fluxo dentro dos microcanais podem gerar fluxo laminar, resultando em uma razão inversa entre o coeficiente de transferência de calor e o diâmetro hidráulico. A redução do diâmetro hidráulico aumentará a queda de pressão, o que pode levar a uma potência de bombeamento inaceitável.

Ao considerar de forma abrangente várias tecnologias de processamento e fabricação, alterar o design do fluxo e fazer a transição de configurações lineares para microcanais complexos tridimensionais, as estratégias podem melhorar o coeficiente de transferência de calor e a uniformidade dos dissipadores de calor de microcanais.

Reduza a ocupação do espaço e ofereça possibilidades para computação de alta densidade:

Placas refrigeradas a líquido podem reduzir significativamente a ocupação de espaço dos dissipadores de calor, proporcionando a possibilidade de acomodar mais hardware de computação em gabinetes de alta densidade. O tamanho do dissipador de calor resfriado a ar do servidor tradicional (comprimento * largura * altura) é 10 X 10 X 5cm, enquanto o tamanho da placa resfriada a líquido (comprimento * largura * altura) é de apenas 8 X 4 X 0,35 cm. O volume do componente da placa resfriada a líquido é de 11,2 cm3, que é muito inferior aos 500 cm3 do módulo resfriado a ar. A placa refrigerada a líquido não apenas atende aos requisitos de unidades de computação de alto desempenho para rápida transferência de calor, mas também economiza espaço para integração de computação de alta densidade.

Múltiplas tecnologias de processamento e fabricação:

A estrutura de microcanais na superfície da placa inferior da placa fria é um fator importante para melhorar a transferência de calor. Atualmente, a distância entre os dentes do microcanal da placa resfriada a líquido atingiu o nível de 0 0,1 mm, e seu projeto, processamento e fabricação são um dos principais desafios técnicos da placa resfriada a líquido. Vários métodos podem ser usados ​​para fabricar microcanais lineares, tais como:
1. Processo de desbaste
2. Usinagem tradicional
3. Gravura Fotoquímica (PCE)
4. Corte de fio de faísca elétrica
5. Moldagem por extrusão
6. MDT (Tecnologia de Micro Deformação)
7. Corte com jato de água

Mudando a direção do fluido para melhorar a transferência de calor:

Uma placa fria de microcanal de fluxo paralelo é um canal de transferência de calor no qual o líquido flui paralelamente à superfície resfriada. Em contraste, a placa fria microcanal (NCP) de fluxo normal ™） da Mikros permite que o líquido flua através do canal de transferência de calor em uma direção perpendicular à superfície resfriada, eliminando a alta queda de pressão e a temperatura irregular da superfície que geralmente ocorrem em soluções comuns. Ele pode atingir uma resistência térmica tão baixa quanto 0,02 C-cm2/W, com uma faixa de queda de pressão de 5-35 kPa (1-5 psi).

Atualmente, o espaçamento entre os microcanais da placa resfriada a líquido atingiu o nível de 0,1 mm, e o projeto e o processamento precisam considerar canais de fluxo mais precisos e resistência ao fluxo, o que representa barreiras e desafios técnicos.