3D-VC-Kühlkörper, der Kühltrend im Zeitalter von KI-Big-Data
Die Ausweitung von IoT-, 5G-Anwendungen und -Szenarien sowie die schnelle Entwicklung von KI-Modellen stellen die grundlegende Computerinfrastruktur großer Betreiber und Hersteller im Hinblick auf die Hochleistungswärmeableitung vor große Herausforderungen. Die Bewältigung eines hohen Stromverbrauchs und die effiziente Abführung der Wärme sind zu einem dringend zu lösenden Problem geworden.
Die herkömmliche thermische Lösung umfasst einen luftgekühlten Kühlkörper, Wärmerohre und eine Dampfkammer, aber herkömmliche Wärmeableitungsmethoden reichen offensichtlich nicht aus, um den sich ständig weiterentwickelnden thermischen Anforderungen gerecht zu werden. Es entstehen ständig neue Kühllösungen, und die 3D-VC-Wärmeableitung (3D-Vapor-Chamber) ist eine davon. Im Vergleich zu herkömmlichen VC- und Heatpipes unterscheiden sich 3D-VC-Kühler kaum in Material und Arbeitsflüssigkeit, wobei Kupfer das Material und reines Wasser das übliche Arbeitsmedium ist. Was 3D-VC-Heizkörper wirklich auszeichnet, ist ihre effiziente Wärmeableitungseffizienz.
Wärmerohre gehören zu eindimensionalen linearen Wärmeübertragungsgeräten. Aufgrund des Vorhandenseins von Verdampfungs- und Kondensationsabschnitten können herkömmliche VC-Soaking-Platten je nach Konstruktionsposition mehrere Verteilungsmöglichkeiten auf dem Wärmeableitungspfad haben. Dies macht herkömmliche VC-Einweichplatten zu einem zweidimensionalen Wärmeübertragungsgerät, ihr Wärmeableitungspfad ist jedoch immer noch auf die gleiche Ebene beschränkt.
Im Vergleich zu Heatpipes mit eindimensionaler Wärmeleitung und VC-Heizplatten mit zweidimensionaler Wärmeleitung ist der Wärmeleitungspfad von 3D-VC-Strahlern dreidimensional, dreidimensional und nicht planar. Der 3D-VC-Kühlkörper nutzt eine Kombination aus VC- und Wärmerohren, um den inneren Hohlraum zu verbinden und einen Kältemittelrückfluss durch eine Kapillarstruktur zu erreichen, wodurch die Wärmeleitung vervollständigt wird. Der verbundene Innenhohlraum bildet in Kombination mit geschweißten Rippen das gesamte Wärmeableitungsmodul und ermöglicht eine mehrdimensionale Wärmeableitung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung.
Der mehrdimensionale Kühlpfad ermöglicht es 3D-VC-Kühlkörpern, mit mehr Wärmequellen in Kontakt zu kommen und bietet beim Umgang mit Hochleistungsgeräten mehr Wärmeableitungspfade. Bei herkömmlichen Wärmemodulen sind Wärmerohr und VC separat ausgelegt. Aufgrund des Anstiegs des Wärmewiderstandswerts mit zunehmendem Wärmeleitfähigkeitsabstand ist der Wärmeableitungseffekt nicht ideal. Der 3D-VC-Radiator verlängert das Wärmerohr in den Hauptkörper der Dampfkammer. Nachdem die Vakuumkammer der VC-Homogenisierungsplatte mit dem Wärmerohr verbunden ist, wird das interne Arbeitsmedium angeschlossen und der 3D-VC-Strahler kontaktiert direkt die Wärmequelle. Das vertikale Heatpipe-Design verbessert außerdem die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung. Die dreidimensionale Struktur des 3D-VC-Kühlkörpers bietet die Vorteile einer effizienten Wärmeableitung, einer gleichmäßigen Temperaturverteilung und einer Reduzierung von Hotspots und erfüllt damit die Anforderungen moderner Hochleistungsgeräte an eine schnelle Wärmeableitung und einen schnellen Temperaturausgleich.
Derzeit sind 3D-VC-Kühlkörper eine aufstrebende Kühlmethode, und die Nachfrage nach 3D-VC-Kühlkörpern im Zeitalter des integrierten hohen Energieverbrauchs ist absehbar. Sie werden hauptsächlich in Hochleistungsgeräten wie Servern und Basisstationen eingesetzt, die eine extrem hohe Kühleffizienz erfordern.
