Почему в большинстве центров обработки данных используется охлаждение с помощью холодных пластин вместо погружного жидкостного охлаждения?

Благодаря таким технологиям, как облачные вычисления, генеративный искусственный интеллект и зашифрованный майнинг, плотность мощности стоек центров обработки данных продолжает расти, а жидкостное охлаждение стало одним из лучших решений по управлению температурным режимом. Даже при условии герметичности традиционные методы воздушного охлаждения не могут удовлетворить потребности в охлаждении серверов с высокой плотностью размещения. В последнем исследовательском отчете IDTechEx прогнозируется, что из-за увеличения использования стоек высокой плотности к 2023 году совокупный годовой темп роста жидкостного охлаждения с холодными пластинами достигнет 16%, а другие альтернативы жидкостному охлаждению также будут сильно расти.

Существует три основных метода интеграции жидкостного охлаждения в центры обработки данных: (1) Проектирование центров обработки данных, специально предназначенных для жидкостного охлаждения: это предполагает использование иммерсивного охлаждения для создания небольших, более эффективных центров обработки данных с высокой вычислительной мощностью. Однако из-за высоких затрат IDTechEx полагает, что иммерсионное охлаждение будет расти, но в краткосрочной перспективе оно может быть реализовано в меньших масштабах, например, в виде пилотных проектов для крупных компаний. (2) Спроектировать центр обработки данных с инфраструктурой как с воздушным, так и с жидкостным охлаждением: это позволит в будущем перейти к жидкостному охлаждению, первоначально используя воздушное охлаждение. Однако для конечных пользователей с ограниченным бюджетом проектирование центров обработки данных с избыточной функциональностью с нуля не всегда может быть лучшим выбором. (3) Интеграция жидкостного охлаждения в существующие установки с воздушным охлаждением: это наиболее распространенный метод, который, как ожидается, станет предпочтительным решением в краткосрочной и среднесрочной перспективе.

Ввиду спроса на модернизацию существующих центров обработки данных с воздушным охлаждением, охлаждение холодными пластинами (также известное как прямое охлаждение чипов) является доминирующим решением жидкостного охлаждения в индустрии центров обработки данных. Традиционно охлаждающие пластины устанавливаются непосредственно поверх источников тепла (таких как чипсеты, процессоры и т. д.) со слоем термоинтерфейсного материала (TIM) посередине для улучшения теплопередачи. Внутри холодной пластины жидкость течет через микроструктуру и вытекает в теплообменник той или иной формы, который имеет преимущества в управлении температурой.

Охлаждение холодными пластинами в центрах обработки данных представляет собой гибкое и легко развертываемое решение для жидкостного охлаждения. Уникальный отличительный фактор заключается во внутренней микроструктуре охлаждающей пластины. В отличие от иммерсионного охлаждения, охлаждение с использованием холодных пластин позволяет интеграторам центров обработки данных и поставщикам серверов включать жидкостное охлаждение в свои объекты при относительно низких первоначальных затратах и ​​постепенно переходить к центрам обработки данных с полностью жидкостным охлаждением с течением времени.