Технология многоядерного охлаждения процессора/графического процессора с использованием холодных пластин
Чтобы решить проблемы с нагревом высокопроизводительных вычислений и сверхбольших центров обработки данных, Fujikura разрабатывает уникальную многослойную охлаждающую пластину в качестве компонента охлаждения для ЦП/ГП следующего поколения. Холодные пластины с микроканальной ребристой структурой, перерабатываемой водой и охлаждающей жидкостью широко используются для охлаждения высокопроизводительных процессоров и графических процессоров. Используя более тонкие микроканальные ребра и увеличивая количество ребер, можно улучшить производительность охлаждающей пластины. Однако толщина ребер ограничена физическими свойствами материалов и традиционными методами обработки, поэтому необходимо изучить новые технологии холодных пластин.
Поэтому компания Fujikura использовала передовые методы теплового проектирования, включая оптимизацию топологии и технологию соединения металлов, для разработки нового типа охлаждающей пластины с уникальной структурой. Этот новый тип холодной пластины формируется путем ламинирования и соединения тонких металлических пластин с большим количеством коротких каналов потока посредством вакуумной пайки. Его внутренняя структура имеет большое количество трехмерных узких и коротких проточных каналов с высоким коэффициентом теплопередачи и большей эффективной площадью теплопередачи на единицу объема.
По сравнению с традиционными холодными пластинами того же размера, новая холодная пластина снижает тепловое сопротивление более чем на 20%, экономит пространство и обеспечивает эффективное охлаждение, что, как ожидается, будет способствовать решению проблем охлаждения в различных приложениях HPC и центрах обработки данных.
Этот тип ламинированной холодной пластины может быть изготовлен на оборудовании для вакуумной пайки. В вакуумной высокотемпературной печи оборудования металл с более низкой температурой плавления, находящийся между металлическими пластинами, вплавляется в стыки холодных пластин за счет капиллярного действия, тем самым герметизируя аккуратно уложенные многослойные металлические пластины. За счет вакуумирования удаляется атмосфера в высокотемпературной печи, что предотвращает образование оксидов в ходе общего процесса пайки. Если нет вакуумной среды, для защиты сформированного соединения необходим флюс, а в процессе вакуумной пайки можно сформировать чрезвычайно прочные соединения без паяльного флюса, что может обеспечить чистоту сварной прецизионной конструкции.
Из-за растущего спроса на более быструю обработку данных и более сложные вычисления энергопотребление центральных и графических процессоров в центрах обработки данных продолжает расти, что создает серьезные проблемы для отрасли в управлении выделяемым при этом теплом. Чтобы решить эту проблему, отрасль принимает различные технологические стратегии для улучшения характеристик холодных пластин. Эти улучшения включают в себя оптимизацию теплопроводящих материалов, усовершенствование микроканальной структуры внутри пластины и улучшение общей конструкции для увеличения площади поверхности, контактирующей с источником тепла.
