La tasa de crecimiento del mercado de refrigeración líquida en los próximos 10 años llega al 16%
Industrias como la informática de alto rendimiento y la formación de modelos grandes de inteligencia artificial dependen de procesadores de alto rendimiento. Debido a la gran cantidad de tareas informáticas que deben realizar estos procesadores, generan enormes cantidades de calor. Por lo tanto, los centros de datos que albergan una gran cantidad de procesadores y dispositivos de red generan una cantidad significativa de calor. Las soluciones de refrigeración eficientes son cruciales para evitar el sobrecalentamiento del procesador y mantener un rendimiento óptimo.
En comparación con los métodos tradicionales de refrigeración por aire, la refrigeración líquida tiene una mayor eficiencia de disipación de calor. Los líquidos tienen mayor capacidad térmica y conductividad térmica, lo que puede eliminar más eficazmente el calor de los dispositivos electrónicos. A medida que los dispositivos electrónicos modernos se vuelven cada vez más potentes y generan más calor, el desarrollo de sistemas de refrigeración líquida ha recibido gran atención. La refrigeración líquida es una solución de refrigeración prometedora y ampliamente utilizada. En los próximos 10 años, la tasa de crecimiento anual compuesta de la refrigeración líquida para centros de datos alcanzará el 16%, mientras que otras alternativas de refrigeración líquida también crecerán con fuerza.
El factor de diferenciación único de la placa fría reside en su microestructura interna. En la actualidad, el uso de microcanales para soluciones de placa fría es el foco de la investigación y las aplicaciones de refrigeración de centros de datos. Las placas frías de microcanales pueden proporcionar una importante capacidad de transferencia de calor; sin embargo, el bloqueo de microcanales causado por la deposición de pequeños objetos extraños; Cuando el flujo de calor es demasiado alto, el fluido en el microcanal cambia de monofásico a dos fases inesperadas y las burbujas resultantes no se pueden eliminar rápidamente, lo que puede provocar un secado local del canal. Estos problemas conducirán a una disminución en el rendimiento de transferencia de calor de la placa fría de microcanales. La placa tradicional enfriada por líquido de microcanal paralelo tiene una baja densidad de flujo de calor y una distribución de flujo desigual, lo que enfrenta el desafío de la disipación de calor del chip de servidor de alto rendimiento.
Por lo tanto, los investigadores utilizan varias estructuras discontinuas y patrones de canales especiales para interrumpir el flujo suave, promover la turbulencia del fluido y aumentar el área de transferencia de calor para fortalecer la transferencia de calor de placa fría. Sin embargo, esto a menudo conduce a una mayor caída de presión, lo que requiere un diseño cuidadoso de la microestructura de la placa fría y una simulación de dinámica de fluidos. La innovación de la microestructura de la placa fría es crucial. Actualmente, se mejora la transferencia de calor a través de perturbaciones del flujo y se integra directamente con el empaque del procesador para reducir la resistencia térmica de la interfaz.
Este innovador diseño de tecnología de refrigeración líquida se denomina disipador de calor integrado de microcanales (MC-IHS). En la 20ª Conferencia iTherm de 2021, Intel presentó el prototipo MC-IHS por primera vez en un documento de conferencia. Los resultados de las pruebas térmicas muestran que la capacidad de enfriamiento de la tecnología MC-IHS es aproximadamente un 30% mayor que la de la placa fría estándar. Cuando la carga de refrigeración es superior a 1000 W, Rf-in puede alcanzar aproximadamente 0,05 grados C/W.
La refrigeración líquida es una solución térmica popular que reemplaza la refrigeración por aire tradicional para satisfacer las necesidades de refrigeración de procesadores de alto flujo de calor y servidores de alta densidad. Sin embargo, con el crecimiento de la potencia de la CPU y la mejora de la integración de dispositivos, las deficiencias de las placas frías tradicionales se están amplificando gradualmente. Por tanto, se necesitan diseños innovadores para satisfacer las necesidades de refrigeración de los futuros procesadores de 500W o 1000W.
