データセンターの液体冷却

5gの開発に伴い、高性能・高密度コンピューティングの需要が加速しており、データセンターのエネルギー消費の問題がますます顕著になっています。

熱放散が悪いと、高温はチップの動作安定性を低下させるだけでなく、モジュールと外部環境との温度差により過度の熱応力を発生させ、電気的性能、動作周波数、機械的強度に影響を与えますチップの信頼性。 電子部品の故障率は、作動温度の上昇とともに指数関数的に増加します。 単一の半導体素子の温度が10度上昇するごとに、システムの信頼性は50％低下します。

空冷の代わりに液体冷却を使用してコンピュータ機器を冷却することは、将来のデータセンターにおける技術革命です。 Researchandmarketsによると、2023年までに、世界の液体冷却データセンター市場は45.5億米ドルに達し、年複利成長率は27.7％になります。

液体冷却の利点：

1.同量の液体が奪う熱は同量の空気の約3000倍です。

2.液体の熱伝導率は空気の25倍です。

3.同じ放熱レベルで、液体冷却のノイズレベルは空冷のノイズレベルよりも20〜35dB低くなります。

4.液体冷却システムの消費電力は、空冷システムの消費電力よりも約30％〜50％少なくなります。

いわゆる液体冷却は、単に水を意味するのではありません。 比熱容量の大きい液体を伝達媒体として、機器やサーバーから発生する熱を取り除いて冷却することを指します。 現在、液体冷却技術には、浸漬、コールドプレート、スプレーの3つの展開モードがあります。

液体コールドプレート：

サーバーのメイン加熱装置には液体冷却板が固定されており、コールドプレートを流れる液体によって熱が奪われ、放熱の目的を達成します。 コールドプレート液体冷却は、サーバーでの発熱が大きいデバイスの熱放散を解決し、他のヒートシンクコンポーネントは空冷に依存する必要があります。 したがって、コールドプレート液冷を備えたサーバーは、気液デュアルチャネルサーバーとも呼ばれます。 コールドプレートの液体は冷却装置に接触せず、熱伝導プレートは熱伝達のために中央で使用され、安全性が高くなっています。

スプレー液体冷却：

液体はシャーシの上部に保管され、開かれます。 加熱体の位置と発熱量に応じて、冷却液を加熱体に噴霧して装置冷却の目的を達成します。 噴霧された液体は、冷却効率の高い冷却装置と直接接触します。 ただし、スプレー工程で液体が高温の物体に遭遇すると蒸発し、シャーシの穴の隙間に沿って霧の液滴やガスがシャーシの外側に放出され、環境の清浄度が低下します。コンピュータルームまたは他の機器への影響。

液浸液体冷却：

発熱体をクーラントに直接浸し、液体の流れの循環を利用して、サーバーやその他の機器の動作によって発生する熱を取り除きます。 液浸液体冷却は、典型的な直接接触液体冷却です。 発熱体がクーラントに直接接触するため、放熱効率が高く、騒音が低くなります。

従来のデータセンターに加えて、エッジコンピューティングの時代の到来とともに、エッジデータセンターの約20％も液体冷却技術を採用するようになります。 液冷システムを備えたデータセンターは、完成後2〜3年で冷凍システムへの投資を回収でき、後の段階で節約された電力を収入と見なすことができます。 また、データセンターが大きいほど優れています。