A taxa de crescimento do mercado de refrigeração líquida nos próximos 10 anos chegará a 16%
Indústrias como computação de alto desempenho e treinamento de grandes modelos de inteligência artificial dependem de processadores de alto desempenho. Devido à grande quantidade de tarefas computacionais que esses processadores precisam realizar, eles geram enormes quantidades de calor. Portanto, data centers que acomodam um grande número de processadores e dispositivos de rede geram uma quantidade significativa de calor. Soluções de resfriamento eficientes são cruciais para evitar o superaquecimento do processador e manter o desempenho ideal.
Comparado com os métodos tradicionais de resfriamento a ar, o resfriamento a líquido tem maior eficiência de dissipação de calor. Os líquidos têm maior capacidade térmica e condutividade térmica, o que pode remover o calor dos dispositivos eletrônicos de forma mais eficaz. À medida que os dispositivos eletrônicos modernos se tornam cada vez mais potentes e geram mais calor, o desenvolvimento de sistemas de refrigeração líquida tem recebido grande atenção. o resfriamento líquido é uma solução de resfriamento amplamente utilizada e promissora. Nos próximos 10 anos, a taxa composta de crescimento anual da refrigeração líquida para data centers atingirá 16%, enquanto outras alternativas de refrigeração líquida também crescerão fortemente.
O fator único de diferenciação da placa fria reside na sua microestrutura interna. Atualmente, o uso de microcanais para soluções de placas frias é o foco das aplicações e pesquisas de refrigeração de data centers. Placas frias de microcanais podem fornecer capacidade significativa de transferência de calor, no entanto, bloqueio de microcanais causado pela deposição de pequenos objetos estranhos; Quando o fluxo de calor é muito alto, o fluido no microcanal muda de monofásico para bifásico inesperado, e as bolhas resultantes não podem ser removidas rapidamente, o que pode causar secagem local do canal. Esses problemas levarão a uma diminuição no desempenho da transferência de calor da placa fria de microcanais. A tradicional placa refrigerada a líquido com microcanais paralelos tem baixa densidade de fluxo de calor e distribuição irregular de fluxo, enfrentando o desafio da dissipação de calor do chip de servidor de alto desempenho.
Portanto, os pesquisadores usam várias estruturas descontínuas e padrões de canais especiais para interromper o fluxo suave, promover a turbulência do fluido e aumentar a área de transferência de calor para fortalecer a transferência de calor da placa fria. No entanto, isso muitas vezes leva a uma maior queda de pressão, exigindo um projeto cuidadoso da microestrutura da placa fria e simulação da dinâmica de fluidos. A inovação da microestrutura da placa fria é crucial. Atualmente, melhorando a transferência de calor através de distúrbios de fluxo e integrando-se diretamente com a embalagem do processador para reduzir a resistência térmica da interface.
Este design inovador de tecnologia de resfriamento líquido é chamado de dissipador de calor integrado por microcanais (MC-IHS). Na 20ª Conferência iTherm em 2021, a Intel apresentou o protótipo MC-IHS pela primeira vez em um documento de conferência. Os resultados dos testes térmicos mostram que a capacidade de refrigeração da tecnologia MC-IHS é cerca de 30% superior à da placa fria padrão. Quando a carga de resfriamento é superior a 1.000 W, a entrada Rf pode atingir cerca de 0,05 graus C/W.
O resfriamento líquido é uma solução térmica popular que substitui o resfriamento a ar tradicional para atender às necessidades de resfriamento de processadores de alto fluxo de calor e servidores de alta densidade. No entanto, com o crescimento da potência da CPU e a melhoria da integração dos dispositivos, as deficiências das placas frias tradicionais estão gradualmente sendo amplificadas. Portanto, são necessários designs inovadores para atender às necessidades de resfriamento dos futuros processadores de 500W ou 1000W.
