Waarom gebruiken datacenters koude plaatkoeling in plaats van immersievloeistofkoeling?

Gedreven door technologieën als cloud computing, generatieve kunstmatige intelligentie en gecodeerde mining blijft de vermogensdichtheid van datacenterracks toenemen en is vloeistofkoeling een van de beste oplossingen voor thermisch beheer geworden. Zelfs met luchtdichtheid is het moeilijk om met traditionele luchtkoelingsmethoden te voldoen aan de koelbehoeften van dichte servers. Vanwege de toename van het gebruik van racks met hoge dichtheid voorspelt het nieuwste onderzoeksrapport van IDTechEx dat in 2023 de samengestelde jaarlijkse groei van koude plaat-vloeistofkoeling 16% zal bereiken, en dat andere alternatieven voor vloeistofkoeling ook sterk zullen groeien.

Er zijn drie hoofdmethoden voor het integreren van vloeistofkoeling in datacenters:

(1) Het ontwerpen van datacenters specifiek voor vloeistofkoeling: hierbij wordt gebruik gemaakt van immersiekoeling om kleinere, efficiëntere datacenters met een hoog rekenvermogen te creëren. Vanwege de hoge kosten is IDTechEx echter van mening dat immersiekoeling zal groeien, maar op korte termijn wellicht op kleinere schaal zal worden geïmplementeerd, zoals in pilotprojecten voor grote bedrijven.

(2) Ontwerp een datacenter met zowel luchtgekoelde als vloeistofgekoelde infrastructuur: dit maakt een overgang naar vloeistofkoeling in de toekomst mogelijk, waarbij in eerste instantie gebruik wordt gemaakt van luchtkoeling. Voor eindgebruikers met een beperkt budget is het ontwerpen van een datacenter met redundante functionaliteit echter niet altijd de eerste keuze.

(3) Vloeistofkoeling integreren in bestaande luchtkoelingsfaciliteiten: dit is de meest gebruikelijke methode en zal naar verwachting op korte tot middellange termijn de voorkeursoplossing worden.

Gedreven door de vraag naar het achteraf inbouwen van bestaande luchtgekoelde datacenters, is koude plaatkoeling (ook bekend als directe chipkoeling) de dominante oplossing voor vloeistofkoeling in de datacenterindustrie. Traditioneel worden koude platen direct bovenop warmtebronnen zoals chipsets, CPU's enz. geïnstalleerd, met een laag thermisch interfacemateriaal (TIM) in het midden om de warmteoverdracht te verbeteren. In de koude plaat stroomt de vloeistof door de microstructuur en naar een of andere vorm van warmtewisselaar.

De koudeplaatkoeling in het datacenter biedt een flexibele en inzetbare oplossing voor vloeistofkoeling. De unieke onderscheidende factor ligt in de interne microstructuur van de koude plaat. In tegenstelling tot immersiekoeling stelt koude plaatkoeling datacenterintegrators en serverleveranciers in staat om tegen relatief lage kosten vooraf vloeistofkoeling in hun faciliteiten te integreren en in de loop van de tijd geleidelijk over te stappen naar een volledig vloeistofgekoeld datacenter. De jaarlijkse omzet uit koude plaat-vloeistofkoeling zal naar verwachting de komende 16 jaar met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 10% groeien, en de snelle groei van koude plaat-hardware heeft ook de groei van componentenmarkten zoals pompen en koelmiddeldistributie-eenheden (CDU's).