Vækstraten på markedet for væskekøling i de næste 10 år er så høj som 16 %
Industrier såsom højtydende databehandling og kunstig intelligens træning af store modeller er afhængige af højtydende processorer. På grund af den store mængde computeropgaver, som disse processorer skal håndtere, genererer de enorme mængder varme. Derfor genererer datacentre, der rummer et stort antal processorer og netværksenheder, en betydelig mængde varme. Effektive køleløsninger er afgørende for at forhindre overophedning af processoren og opretholde optimal ydeevne.
Sammenlignet med traditionelle luftkølingsmetoder har væskekøling en højere varmeafledningseffektivitet. Væsker har højere termisk kapacitet og varmeledningsevne, som mere effektivt kan fjerne varme fra elektroniske enheder. Efterhånden som moderne elektroniske enheder bliver mere og mere kraftfulde og genererer mere varme, har udviklingen af væskekølesystemer fået stor opmærksomhed. væskekøling er en meget brugt og lovende køleløsning. I de næste 10 år vil den sammensatte årlige vækstrate for væskekøling af datacentre nå op på 16 %, mens andre væskekølingsalternativer også vil vokse kraftigt.
Den kolde plades unikke differentieringsfaktor ligger i dens indre mikrostruktur. På nuværende tidspunkt er brugen af mikrokanaler til koldpladeløsninger i fokus for datacenterkøleapplikationer og forskning. Mikrokanalkolde plader kan give betydelig varmeoverførselsevne, dog mikrokanalblokering forårsaget af aflejring af små fremmedlegemer; Når varmefluxen er for høj, skifter væsken i mikrokanalen fra enfaset til uventet tofaset, og de resulterende bobler kan ikke hurtigt fjernes, hvilket kan forårsage lokal udtørring af kanalen. Disse problemer vil føre til et fald i varmeoverførselsydelsen af den kolde mikrokanalplade. Den traditionelle parallelle, væskekølede mikrokanalplade har lav varmefluxtæthed og ujævn flowfordeling, hvilket står over for udfordringen med højtydende serverchips varmeafledning.
Derfor bruger forskere forskellige diskontinuerlige strukturer og specielle kanalmønstre til at forstyrre glat flow, fremme væsketurbulens og øge varmeoverførselsarealet for at styrke koldpladevarmeoverførslen. Dette fører dog ofte til større trykfald, hvilket kræver omhyggelig koldplademikrostrukturdesign og fluiddynamiksimulering. Innovationen af koldplademikrostruktur er afgørende. I øjeblikket forbedrer varmeoverførslen gennem flowforstyrrelser og direkte integration med processoremballage for at reducere grænsefladens termiske modstand.
Dette innovative væskekølingsteknologidesign kaldes mikrokanalintegreret køleplade (MC-IHS). Ved den 20 iTherm-konference i 2021 præsenterede Intel MC-IHS-prototypen for første gang i et konferenceoplæg. De termiske testresultater viser, at kølekapaciteten af MC-IHS-teknologi er omkring 30 % højere end den for standard kold plade. Når kølebelastningen er større end 1000 W, kan Rf-in nå omkring 0,05 grader C/W.
Væskekøling er en populær termisk løsning, der erstatter traditionel luftkøling for at imødekomme kølebehovene hos processorer med høj varmeflux og servere med høj densitet. Men med væksten i cpu-kraften og forbedringen af enhedsintegration, bliver manglerne ved traditionelle kolde plader gradvist forstærket. Derfor er der brug for innovative designs for at opfylde kølebehovene for fremtidige 500W eller 1000W processorer.
