データセンター向けの効率的な液体冷却技術

人工知能、クラウドコンピューティング、ビッグデータなどの産業の発展が加速するにつれて、データセンターの需要、規模、建設作業が大幅に増加しています。しかし、データセンターにおけるエネルギー消費の問題はますます深刻になっています。従来のデータセンターにおけるエネルギー消費のかなりの部分は冷却システムによるものであるため、グリーン データセンターを構築するには新しい液体冷却技術を利用する必要があります。

チップの TDP (熱設計電力) は徐々に増加し、360W に達するチップもあります。これは、空冷冷却技術を一般的に使用する従来のデータセンターにおけるサーバー チップの放熱に重大な課題をもたらします。一般的に、熱流束密度は5-10 W/cm 2 程度が空冷冷却技術の限界に達しており、熱流束密度が高くなると冷却装置から多量の熱を排出できなくなりやすくなります。タイムリーにチップを渡します。この問題を解決するためにデータセンターが取れる主な手段は、液体冷却技術です。一般に、液体の熱性能は空気よりもはるかに優れており、熱伝導率は空気の約 15-25 倍、比熱容量は空気の 1000-3500 倍にもなります。液冷放熱技術は、空冷放熱技術と比較して、熱伝達において優れた性能を発揮します。

スプレーおよび浸漬液体冷却技術と比較して、コールド プレート液体冷却技術では、冷媒の伝導率の問題を考慮する必要がありません。脱イオン水、ナノ流体など、利用可能な冷却剤には多くの種類があり、それらの熱特性は一般に絶縁冷却剤よりも優れています。さらに、コールドプレートの流路構造を最適化することで、対流伝熱面積の増加や対流伝熱強度の向上を実現し、効果的に伝熱を強化することができます。現在、データセンターのコールドプレート冷却技術は主にチップの液体冷却に使用されており、主な研究方向はチャネルトポロジーの最適化です。

データセンターではスプレー冷却技術が適用されており、サーバー内の電子デバイスはスプレープレートを使用して接触冷却されることがよくあります。ジェット冷却技術とスプレー冷却技術は、より高い熱流束と熱放散を実現できる 2 つの技術です。

浸漬冷却の基本的な動作原理は、電子デバイスを冷却液に完全に浸し、循環によって熱を放散することです。浸漬冷却技術は受動的な全液体冷却技術に属します。現在、浸漬冷却技術の主な研究方向は、浸漬伝熱構造の最適化（配置と放熱面構造）、浸漬高効率冷媒、浸漬沸騰熱伝達である。

現在、液体冷却技術の研究方向は主に、熱伝達構造の最適化、効率的な冷却液、二相沸騰熱伝達に焦点を当てています。作動流体の流動特性を変化させることで優れた伝熱性能を実現するために、配列配列やマイクロ・ナノ表面構造などの伝熱構造を最適化し、加工技術の利便性をいかに向上させるかが重要な課題の一つとなっています。その効果的なプロモーション。データセンターの液体冷却技術はまだ初期段階にあり、早急に対処する必要のある重要な問題がまだ数多くあります。空冷技術に基づいて構築されたデータセンターと比較して、液体冷却技術に基づいて構築されたデータセンターは、内部レイアウト、アーキテクチャ、機器、その他の要件が大幅に変更されており、必然的にデータセンターの関連業界チェーンの再構築が必要になります。