Flüssigkeitskühlung für Rechenzentren
Mit der Entwicklung des 5G-Internets beschleunigt sich die Nachfrage nach Hochleistungs- und High-Density-Computing, und das Problem des Energieverbrauchs von Rechenzentren wird immer wichtiger.
Wie wir alle wissen, verringert die hohe Temperatur bei schlechter Wärmeableitung nicht nur die Arbeitsstabilität des Chips, sondern erzeugt aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen der internen und externen Umgebung des Moduls auch einen übermäßigen Wärmeverlust.
Die thermische Belastung beeinflusst die elektrische Leistung, die Arbeitsfrequenz, die mechanische Festigkeit und die Widerstandsfähigkeit des Chips. Die Ausfallrate von elektronischen Komponenten steigt exponentiell mit dem Anstieg der Arbeitstemperatur. Für jede Temperaturerhöhung eines einzelnen Halbleiterelements um 10 Grad wird die Zuverlässigkeit des Systems um 50% reduziert.
Als Reaktion auf die "Power Wall" von Big Data und Ultra-Density-Computing ist die Verwendung von flüssigem Kühlmittel anstelle von Luft zur Kühlung von Computergeräten eine technologische Revolution im zukünftigen Rechenzentrum.
Vorteil der Flüssigkeitskühlung:
1. Die Wärme, die vom gleichen Flüssigkeitsvolumen abgeführt wird, ist fast 3000-mal so hoch wie das gleiche Luftvolumen.
2. Die Wärmeleitfähigkeit von Flüssigkeit ist 25-mal so hoch wie die von Luft.
3. Bei gleicher thermischer Leistung ist der Geräuschpegel der Flüssigkeitskühlung 20-35 dB niedriger als der der Luftkühlung.
4. Der Stromverbrauch des Flüssigkeitskühlsystems beträgt etwa 30% - 50% weniger als der des Luftkühlsystems.
Flüssigkeitskühlung bedeutet nicht einfach Wasser. Es bezieht sich auf die Aufnahme der Flüssigkeit mit hoher spezifischer Wärmekapazität als Übertragungsmedium, um die von ihrem Gerät oder Server erzeugte Wärme wegzunehmen und zu kühlen. Derzeit gibt es drei Einsatzmodi der Flüssigkeitskühltechnologie, nämlich Eintauchen, Kaltplatten und Sprühen.
Flüssige Kühlplatte:
Die Flüssigkeitskühlplatte wird am Hauptheizgerät des Servers befestigt, und die Wärme wird von der Flüssigkeit, die durch die Kühlplatte fließt, abgeführt, um den Zweck der Wärmeableitung zu erreichen. Cold Plate Liquid Cooling löst die Wärmeableitung von Geräten mit hoher Wärmeentwicklung im Server, und andere Radiatorkomponenten müssen auf Luftkühlung angewiesen sein. Daher wird der Server mit Cold Plate Liquid Cooling auch als Gas-Liquid Dual Channel Server bezeichnet. Die Flüssigkeit der Kühlplatte berührt die gekühlten Geräte nicht, und die Wärmeleitungsplatte wird in der Mitte für die Wärmeübertragung verwendet, die eine hohe Sicherheit bietet.
Sprühkühlung:
Die Flüssigkeit wird auf der Oberseite des Chassis gelagert und geöffnet. Je nach Standort und Heizwert des Heizkörpers darf die Kühlflüssigkeit den Heizkörper besprühen, um den Zweck der Gerätekühlung zu erreichen. Die gesprühte Flüssigkeit steht in direktem Kontakt mit dem gekühlten Gerät, das eine hohe Kühleffizienz aufweist.
Wenn die Flüssigkeit jedoch im Sprühprozess auf Hochtemperaturobjekte trifft, driftet und verdunstet sie, und die Nebeltröpfchen und das Gas werden entlang der Löcher und Lücken des Gehäuses an die Außenseite des Chassis abgegeben, was zu einer Abnahme der Umweltreinheit des Computerraums oder zu Auswirkungen auf andere Geräte führt.
Ichmmersion Kühlung:
Legen Sie den Server direkt in isoliertes Kühlmittel, das zur Wärmeableitung in direktem Kontakt mit der Wärmequelle steht. Die Wärmeübertragungseffizienz ist höher, aber die Steuerung ist relativ komplex. Der Druck ändert sich während des Phasenwechselprozesses, der hohe Anforderungen an den Behälter stellt, und das Kühlmittel kann während des Gebrauchs leicht verschmutzt werden.
Das Rechenzentrum mit Flüssigkeitskühlsystem kann die Investition in die Kälteanlage innerhalb von zwei bis drei Jahren nach der Fertigstellung zurückgewinnen, und der in der späteren Phase eingesparte Strom kann als sein Einkommen angesehen werden. Und je größer das Rechenzentrum, desto besser. Im Vergleich zur Luftkühlung hat das Flüssigkeitskühlsystem eine höhere Dichte, mehr Energieeinsparung und einen besseren Anti-Lärm-Effekt.
