Analyse approfondie ! Avantages et défis du système de refroidissement liquide à plaque froide biphasique

Ces dernières années, les grands modèles d'IA, le cloud computing, le supercalcul et d'autres domaines ont engendré des exigences accrues en matière de puissance de calcul. Avec l'évolution rapide des serveurs et l'amélioration continue des puces, les besoins en dissipation thermique ont également explosé. Face à ces exigences élevées, la technologie de refroidissement liquide a développé plusieurs approches, notamment le refroidissement par plaque froide, le refroidissement par immersion et le refroidissement par pulvérisation. Parmi celles-ci, le refroidissement par plaque froide est actuellement la solution technique mature dominante. On distingue le refroidissement par plaque froide monophasique et le refroidissement par plaque froide biphasique. Aujourd'hui, Jialede se concentre sur la technologie de refroidissement par plaque froide biphasique et analyse en détail ses avantages et ses inconvénients.

Sur la base d'une étude de marché approfondie, nous explorerons les avantages techniques du refroidissement liquide par plaque froide biphasique sous les trois aspects suivants :

Architecture et compatibilité du système de refroidissement liquide

Comparé au refroidissement liquide par immersion, le refroidissement liquide par plaques froides s'adapte mieux à l'architecture traditionnelle des serveurs. Le poids total reste sensiblement le même et les exigences en matière de charge de la salle informatique sont faibles. Il convient parfaitement à la mise à niveau et à la rénovation des salles informatiques existantes et facilite la conversion ultérieure des plaques froides monophasées en plaques biphasées. De plus, le refroidissement liquide par plaques froides nécessite moins de modifications du processeur/carte graphique et les changements au niveau des baies électriques sont relativement mineurs. Le liquide de refroidissement n'étant pas en contact direct avec les composants électriques, de nombreux problèmes de compatibilité sont évités. Enfin, à dissipation thermique égale, la consommation énergétique de la pompe d'un système de refroidissement liquide par plaques froides biphasées est inférieure à celle d'un système de refroidissement par plaques froides monophasées ou par immersion.

efficacité économique

Lors de la circulation d'un fluide caloporteur à changement de phase basse pression, l'aluminium peut remplacer le cuivre, évitant ainsi l'utilisation de métaux coûteux comme l'acier inoxydable et le cuivre dans la tuyauterie et réduisant de ce fait le coût du système. Comparé à l'utilisation importante de liquides fluorés/huiles minérales dans le refroidissement par immersion, le système de refroidissement par plaque froide consomme moins de fluide caloporteur et engendre des pertes lors de la maintenance quotidienne, réduisant ainsi l'investissement initial.

caractéristiques du liquide de refroidissement

La conductivité du fluide frigorigène fluoré est très faible, ce qui le rend fréquemment utilisé pour le nettoyage des composants électriques. Même en cas de fuite, il ne risque pas d'endommager ces composants. Ce fluide frigorigène étant une substance pure, aucun additif tel qu'un inhibiteur de corrosion ou un fongicide n'est nécessaire dans le circuit de refroidissement, garantissant ainsi la propreté du système et réduisant les risques de corrosion. Grâce à la technologie éprouvée des systèmes de réfrigération traditionnels, l'installation d'un filtre sec assure une propreté durable du système et diminue considérablement les risques d'obstruction et de corrosion des canalisations. L'efficacité du transfert thermique par ébullition, générée par le changement de phase du fluide frigorigène, est environ 3 à 10 fois supérieure à celle de la convection monophasique, répondant ainsi aux exigences de dissipation thermique à haute densité. De plus, la capacité thermique du fluide frigorigène à changement de phase est également supérieure à la chaleur sensible d'un fluide monophasique. Le système peut ainsi satisfaire aux exigences de dissipation thermique avec un faible débit et réduire la consommation électrique de la pompe de circulation.

Bien que le système de refroidissement liquide à plaque froide biphasique présente une série d'avantages, la plupart des fournisseurs nationaux sont actuellement au stade de la recherche et du développement, avec peu de projets de production en série, et sont encore confrontés à certains défis techniques :

Trouver ou développer des liquides ou réfrigérants fluorés électroniques appropriés pour assurer la température et la pression de changement de phase appropriées afin d'éviter la condensation des composants électroniques lorsque la température d'évaporation est trop basse ou les fuites ;

Exiger un contrôle mature du débit de liquide au niveau des nœuds et un contrôle de la pression de changement de phase ;

problèmes liés à la taille des composants (miniaturisation/intégration), facilité d'utilisation ;

Bien que la technologie de refroidissement liquide à plaques froides biphasées ait encore un long chemin à parcourir, l'augmentation des besoins en dissipation thermique haute densité et la demande croissante d'overclocking des puces d'entrée de gamme à basse température lui assureront à terme une place de choix sur le marché du refroidissement liquide. Jialede suit de près l'évolution technologique des systèmes de refroidissement pour centres de données et mène des recherches sur la technologie de refroidissement liquide à plaques froides biphasées avec plusieurs fournisseurs internationaux de serveurs et de systèmes de gestion thermique. Son objectif est de nouer des partenariats mutuellement avantageux avec ses clients et de contribuer à l'essor de l'informatique de demain, marquée par l'informatisation, l'intelligence et la commercialisation.