datacenter vloeistofkoeling
Met de ontwikkeling van de 5g neemt de vraag naar high-performance en high-density computing toe en wordt het probleem van het energieverbruik van datacenters steeds prominenter.
Als de warmteafvoer slecht is, zal de hoge temperatuur niet alleen de werkstabiliteit van de chip verminderen, maar ook overmatige thermische stress veroorzaken als gevolg van het temperatuurverschil tussen de module en de externe omgeving, wat de elektrische prestaties, werkfrequentie, mechanische sterkte beïnvloedt en betrouwbaarheid van de chip. Het uitvalpercentage van elektronische componenten neemt exponentieel toe met de toename van de werktemperatuur. Voor elke 10 graden stijging van de temperatuur van een enkel halfgeleiderelement, zal de betrouwbaarheid van het systeem met 50% afnemen.
Het gebruik van vloeistofkoeling in plaats van luchtkoeling om computerapparatuur te koelen is een technologische revolutie in het toekomstige datacenter. Volgens researchandmarkets zal de wereldwijde markt voor datacenters voor vloeistofkoeling tegen 2023 US $ 4,55 miljard bereiken, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage van 27,7%.
Voordelen van vloeistofkoeling:
1. De warmte die wordt weggenomen door hetzelfde volume vloeistof is bijna 3000 keer die van hetzelfde volume lucht.
2.De thermische geleidbaarheid van vloeistof is 25 keer die van lucht.
3. Bij hetzelfde warmteafvoerniveau is het geluidsniveau van vloeistofkoeling 20-35 dB lager dan dat van luchtkoeling.
4. Het stroomverbruik van een vloeistofkoelsysteem is ongeveer 30% - 50% minder dan dat van een luchtkoelsysteem.
De zogenaamde vloeistofkoeling betekent niet alleen water. Het verwijst naar het nemen van de vloeistof met een hoge specifieke warmtecapaciteit als transmissiemedium om de door de apparatuur of server gegenereerde warmte weg te nemen en te koelen. Op dit moment zijn er drie manieren van gebruik van vloeistofkoelingstechnologie, namelijk onderdompeling, koude plaat en sproeien.
Vloeibare koude plaat:
De vloeistofkoelplaat is bevestigd op het hoofdverwarmingsapparaat van de server en de warmte wordt weggenomen door de vloeistof die door de koude plaat stroomt om het doel van warmteafvoer te bereiken. Koude plaatvloeistofkoeling lost de warmteafvoer op van apparaten met grote warmteontwikkeling in de server, en andere koellichaamcomponenten zijn afhankelijk van luchtkoeling. Daarom wordt de server met cold plate vloeistofkoeling ook wel gas-liquid dual channel server genoemd. De vloeistof van de koude plaat komt niet in contact met de gekoelde apparaten en de warmtegeleidingsplaat wordt in het midden gebruikt voor warmteoverdracht, wat een hoge veiligheid heeft.
Vloeistofkoeling spuiten:
De vloeistof wordt opgeslagen en geopend aan de bovenkant van het chassis. Afhankelijk van de locatie en de calorische waarde van het verwarmingslichaam, mag de koelvloeistof het verwarmingslichaam sproeien om het doel van koeling van de apparatuur te bereiken. De gespoten vloeistof staat in direct contact met het gekoelde apparaat, dat een hoog koelrendement heeft; Wanneer de vloeistof echter voorwerpen met een hoge temperatuur tijdens het spuitproces tegenkomt, zal deze verdampen en zullen de mistdruppels en het gas naar de buitenkant van het chassis langs de opening van het chassis worden uitgestoten, wat resulteert in de achteruitgang van de milieureinheid van de computerruimte of de impact op andere apparatuur.
Onderdompeling vloeistofkoeling:
Dompel het verwarmingselement direct in de koelvloeistof en neem de warmte weg die wordt gegenereerd door de werking van servers en andere apparatuur door te vertrouwen op de stroomcirculatie van de vloeistof. Onderdompelingsvloeistofkoeling is een typische vloeistofkoeling met direct contact. Doordat het verwarmingselement in direct contact staat met de koelvloeistof, is het warmteafvoerrendement hoger en het geluid lager.
Naast het traditionele datacenter, zal met de komst van het tijdperk van edge computing, ongeveer 20% van de edge-datacenters ook vloeistofkoelingtechnologie toepassen. Het datacenter met vloeistofkoelsysteem kan de investering in het koelsysteem binnen twee tot drie jaar na oplevering terugverdienen en de later bespaarde elektriciteit kan als inkomsten worden beschouwd. En hoe groter het datacenter, hoe beter.
