Geavanceerde productie en ontwerp om de prestaties van microchannel cold plates in datacenters te verbeteren

Het is bewezen dat de toepassing van vloeistofgekoelde microchannel-koellichamen (vloeistofgekoelde platen) in datacenters een zeer effectieve methode is om hoge warmtebelastingen te elimineren. Door de hydraulische diameter van het kanaal te verkleinen kan een grotere warmteoverdrachtscoëfficiënt worden bereikt. In parallelle structuren kunnen kleine stroomsnelheden binnen microkanalen laminaire stroming genereren, wat resulteert in een omgekeerde verhouding tussen de warmteoverdrachtscoëfficiënt en de hydraulische diameter. Het verkleinen van de hydraulische diameter zal de drukval vergroten, wat kan leiden tot onaanvaardbaar pompvermogen.

Door uitgebreid rekening te houden met verschillende verwerkings- en productietechnologieën, het stroomontwerp te veranderen en over te stappen van lineaire configuraties naar driedimensionale complexe microkanalen, kunnen strategieën de warmteoverdrachtscoëfficiënt en uniformiteit van microkanaal-koellichamen verbeteren.

Verminder het ruimtegebruik en bied mogelijkheden voor high-density computing:

Vloeistofgekoelde platen kunnen het ruimtegebruik van koellichamen aanzienlijk verminderen, waardoor de mogelijkheid ontstaat om meer computerhardware onder te brengen in behuizingen met een hoge dichtheid. De grootte van het luchtgekoelde koellichaam van de traditionele server (lengte * breedte * hoogte) is 10 X 10 X 5 cm, terwijl de grootte van de vloeistofgekoelde plaat (lengte * breedte * hoogte) slechts 8 X 4 X is 0,35 cm. Het volume van de vloeistofgekoelde plaatcomponent is 11,2 cm3, wat veel lager is dan de 500 cm3 van de luchtgekoelde module. De vloeistofgekoelde plaat voldoet niet alleen aan de eisen van krachtige rekeneenheden voor snelle warmteoverdracht, maar bespaart ook ruimte voor computerintegratie met hoge dichtheid.

Meerdere verwerkings- en productietechnologieën:

De microkanaalstructuur op het oppervlak van de bodemplaat van de koude plaat is een belangrijke factor bij het verbeteren van de warmteoverdracht. Momenteel heeft de afstand tussen de microkanaaltanden van de vloeistofgekoelde plaat het niveau van 0.1 mm bereikt, en het ontwerp, de verwerking en de productie ervan vormen een van de belangrijkste technische uitdagingen van de vloeistofgekoelde plaat. Er kunnen meerdere methoden worden gebruikt om lineaire microkanalen te vervaardigen, zoals:
1. Skiving-proces
2. Traditionele bewerking
3. Fotochemische etsen (PCE)
4. Elektrisch snijden van bougiekabels
5. Extrusiegieten
6. MDT (microvervormingstechnologie)
7. Waterstraalsnijden

Het veranderen van de vloeistofrichting om de warmteoverdracht te verbeteren:

Een microkanaal-koudeplaat met parallelle stroming is een warmteoverdrachtskanaal waarin vloeistof evenwijdig aan het gekoelde oppervlak stroomt. Daarentegen zorgt de normale stroom ™） Microchannel Cold Plate (NCP) van Mikros ervoor dat vloeistof door het warmteoverdrachtskanaal stroomt in een richting loodrecht op het gekoelde oppervlak, waardoor de hoge drukval en ongelijkmatige oppervlaktetemperatuur die vaak voorkomen bij gewone oplossingen worden geëlimineerd. Het kan een thermische weerstand bereiken van slechts 0,02 C-cm2/W, met een drukvalbereik van 5-35 kPa (1-5 psi).

Momenteel heeft de afstand tussen de microkanalen van de vloeistofgekoelde plaat het niveau van 0.1 mm bereikt, en bij het ontwerp en de verwerking moet rekening worden gehouden met nauwkeurigere stroomkanalen en stromingsweerstand, wat technische barrières en uitdagingen met zich meebrengt.