CPU/GPU gestapelde koude plaat-koeltechnologie

Om de verwarmingsproblemen van high-performance computing en ultragrote datacenters aan te pakken, ontwikkelt Fujikura een unieke gestapelde koelplaat als koelcomponent voor de volgende generatie CPU/GPU. Koude platen met microkanaalvinstructuren, recyclebaar water en koelvloeistof worden veel gebruikt voor het koelen van krachtige CPU's/GPU's. Door dunnere microkanaalvinnen te gebruiken en het aantal vinnen te vergroten, kunnen de prestaties van de koude plaat worden verbeterd. De dunheid van vinnen wordt echter beperkt door de fysieke eigenschappen van materialen en traditionele verwerkingsmethoden, dus het is noodzakelijk om nieuwe koudeplaattechnologieën te onderzoeken.

Daarom heeft Fujikura geavanceerde thermische ontwerpmethoden gebruikt, waaronder topologie-optimalisatie en metaalverbindingstechnologie, om een ​​nieuw type koude plaat met een unieke structuur te ontwikkelen. Dit nieuwe type koude plaat wordt gevormd door het lamineren en verbinden van dunne metalen platen met een groot aantal korte stroomkanaalkarakteristieken door middel van vacuümsolderen. De interne structuur heeft een groot aantal driedimensionale smalle en korte stroomkanalen, met een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt en een groter effectief warmteoverdrachtsoppervlak per volume-eenheid.

Vergeleken met traditionele koude platen van hetzelfde formaat vermindert de nieuwe koude plaat de thermische weerstand met meer dan 20%, bespaart ruimte en zorgt voor efficiënte koeling, wat naar verwachting zal bijdragen aan het oplossen van koelproblemen in verschillende HPC- en datacentertoepassingen.

Dit type gelamineerde koude plaat kan worden vervaardigd in vacuümsoldeerapparatuur. In de vacuüm-hogetemperatuuroven van de apparatuur wordt het metaal met een lager smeltpunt dat tussen de metalen platen is gevuld, door capillaire werking in de verbindingen van de koude platen gesmolten, waardoor de netjes gestapelde meerlaagse metalen platen worden afgedicht. Door te stofzuigen wordt de atmosfeer in de hogetemperatuuroven geëlimineerd, waardoor de vorming van oxiden tijdens het algemene hardsoldeerproces wordt voorkomen. Als er geen vacuümomgeving is, is vloeimiddel nodig om de gevormde verbinding te beschermen, en het vacuümsoldeerproces kan extreem sterke verbindingen vormen zonder enig soldeervloeimiddel, wat de netheid van de gelaste precisiestructuur kan garanderen.

Als gevolg van de toenemende vraag naar snellere gegevensverwerking en complexer computergebruik blijft het stroomverbruik van CPU's en GPU's in datacenters stijgen, wat aanzienlijke uitdagingen voor de industrie met zich meebrengt bij het beheren van de hitte die hierdoor wordt gegenereerd. Om dit probleem aan te pakken, past de industrie verschillende technologische strategieën toe om de prestaties van koude platen te verbeteren. Deze verbeteringen omvatten het optimaliseren van warmtegeleidende materialen, het verfijnen van de microkanaalstructuur in de plaat en het verbeteren van het algehele ontwerp om het oppervlak dat in contact komt met de warmtebron te vergroten.