Fortschrittliche Fertigung und Konstruktion zur Verbesserung der Leistung von Mikrokanal-Kühlplatten in Rechenzentren
Der Einsatz von flüssigkeitsgekühlten Mikrokanal-Kühlkörpern (flüssigkeitsgekühlten Platten) in Rechenzentren hat sich als sehr effektive Methode zur Beseitigung hoher Wärmelasten erwiesen. Durch die Reduzierung des hydraulischen Durchmessers des Kanals kann ein größerer Wärmeübergangskoeffizient erreicht werden. In parallelen Strukturen können kleine Strömungsraten innerhalb von Mikrokanälen eine laminare Strömung erzeugen, was zu einem umgekehrten Verhältnis von Wärmeübertragungskoeffizient zu hydraulischem Durchmesser führt. Eine Verringerung des hydraulischen Durchmessers erhöht den Druckabfall, was zu einer unzulässigen Pumpleistung führen kann.
Durch die umfassende Berücksichtigung verschiedener Verarbeitungs- und Fertigungstechnologien, die Änderung des Strömungsdesigns und den Übergang von linearen Konfigurationen zu dreidimensionalen komplexen Mikrokanälen können Strategien den Wärmeübertragungskoeffizienten und die Gleichmäßigkeit von Mikrokanal-Kühlkörpern verbessern.
Reduzieren Sie den Platzbedarf und bieten Sie Möglichkeiten für High-Density-Computing:
Flüssigkeitsgekühlte Platten können den Platzbedarf von Kühlkörpern erheblich reduzieren und bieten die Möglichkeit, mehr Computerhardware in Gehäusen mit hoher Dichte unterzubringen. Die Größe des luftgekühlten Kühlkörpers eines herkömmlichen Servers (Länge * Breite * Höhe) beträgt 10 x 10 x 5 cm, während die Größe der flüssigkeitsgekühlten Platte (Länge * Breite * Höhe) nur 8 x 4 x beträgt 0,35 cm. Das Volumen der flüssigkeitsgekühlten Plattenkomponente beträgt 11,2 cm3 und ist damit deutlich geringer als die 500 cm3 des luftgekühlten Moduls. Die flüssigkeitsgekühlte Platte erfüllt nicht nur die Anforderungen von Hochleistungsrecheneinheiten an eine schnelle Wärmeübertragung, sondern spart auch Platz für die Integration von Rechnern mit hoher Dichte.
Mehrere Verarbeitungs- und Fertigungstechnologien:
Die Mikrokanalstruktur auf der Oberfläche der Bodenplatte der Kühlplatte ist ein wesentlicher Faktor für die Verbesserung der Wärmeübertragung. Derzeit hat der Abstand zwischen den Mikrokanalzähnen der flüssigkeitsgekühlten Platte das Niveau von 0,1 mm erreicht, und sein Design, seine Verarbeitung und Herstellung sind eine der zentralen technischen Herausforderungen der flüssigkeitsgekühlten Platte. Zur Herstellung linearer Mikrokanäle können mehrere Methoden verwendet werden, wie zum Beispiel:
1. Schälvorgang
2. Traditionelle Bearbeitung
3. Photochemisches Ätzen (PCE)
4. Elektrisches Funkendrahtschneiden
5. Extrusionsformen
6. MDT (Mikroverformungstechnologie)
7. Wasserstrahlschneiden
Ändern der Flüssigkeitsrichtung zur Verbesserung der Wärmeübertragung:
Eine Parallelfluss-Mikrokanal-Kühlplatte ist ein Wärmeübertragungskanal, in dem Flüssigkeit parallel zur gekühlten Oberfläche fließt. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Microchannel Cold Plate (NCP) mit normalem Durchfluss von Mikros, dass Flüssigkeit durch den Wärmeübertragungskanal in einer Richtung senkrecht zur gekühlten Oberfläche strömt, wodurch der hohe Druckabfall und die ungleichmäßige Oberflächentemperatur vermieden werden, die bei herkömmlichen Lösungen häufig auftreten. Es kann einen Wärmewiderstand von nur 0,02 C-cm2/W bei einem Druckabfallbereich von 5-35 kPa (1-5 psi) erreichen.
Derzeit hat der Abstand zwischen den Mikrokanälen der flüssigkeitsgekühlten Platte das Niveau von 0,1 mm erreicht, und bei der Konstruktion und Verarbeitung müssen genauere Strömungskanäle und Strömungswiderstände berücksichtigt werden, was technische Hindernisse und Herausforderungen mit sich bringt.
