Anwendung der neuen 3D-Drucktechnologie im Bereich der flüssigkeitsgekühlten Platten
Flüssigkeitskühlung ist teurer als Luftkühlung. Daher gibt es viele Studien zur Maximierung der Investitionen bei Umbauten. Die interne Struktur der Server-Flüssigkeitskühlplatte hat einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz der Wärmeübertragung. Das optimale Design kann die Wärmeaustauschfläche zwischen der Kühlplatte und heißen Komponenten wie CPU oder GPU maximieren und so eine effiziente Wärmeübertragung gewährleisten.
Beispielsweise können Mikrokanäle oder Rippen im Inneren der Kühlplatte die Wärmediffusion verbessern und so eine bessere Wärmeableitungsleistung erzielen. Das Strömungsmuster und die durch Turbulenzen hervorgerufenen Eigenschaften innerhalb der Kühlplatte sind sorgfältig konzipiert, um sicherzustellen, dass das Kühlmittel Wärme effektiv aufnimmt und abführt. Durch die Maximierung der Kontaktoberfläche, die Vergrößerung der Oberfläche, die Optimierung von Strömungsmustern und die Auswahl geeigneter wärmeleitender Materialien kann die Kühlleistung verbessert werden.
Die wichtigste effektive Kühlmethode, die derzeit in Rechenzentren verwendet wird, ist die Kühlplatte, und die entsprechenden flüssigkeitsgekühlten Platten verwenden meist Mikrokanäle mit 100-Mikrometer-Rippen. Mit der additiven Metallfertigung können solche Designs hergestellt werden, in der Regel zu höheren Kosten als bei direkten Mikrokanälen. Die traditionelle additive Fertigungsmethode wird zum Drucken komplexerer Designs verwendet und erfordert die Entfernung des Pulvers vor der Verwendung. Durch den Einsatz der elektrochemischen additiven Fertigungstechnologie ist kein Pulver erforderlich, sodass es für Kühllösungen verwendet werden kann.
Der 3D-Druck ermöglicht die präzise Gestaltung komplexer geometrischer Formen innerhalb einer Kühlplatte, wie z. B. TPMS-Gittermikrokanäle (Three Period Minimum Surface) und turbulenzinduzierte Strukturen. Dies ermöglicht die Schaffung komplexer, maßgeschneiderter Strukturen und optimiert den Wärmeaustausch zwischen der Innenstruktur der Kühlplatte und dem Kühlmittel.
More efficient liquid cooled cold plates can help improve performance and reduce cooling costs, especially as the next generation of chips approaches 500W TDP CPUs. In terms of AI accelerators, we have seen designs for 1kW accelerators per socket. Two CPUs, eight accelerators, along with network and memory, will mean that each node system is>10 kW. Flüssigkeitskühlung ist erforderlich.
