Analisi approfondita! Vantaggi e sfide del sistema di raffreddamento a liquido a piastre fredde bifase

Negli ultimi anni, i modelli di intelligenza artificiale su larga scala, il cloud computing, il supercalcolo e altri settori hanno imposto requisiti di potenza di calcolo sempre più elevati. Con la rapida evoluzione dei server e il continuo aggiornamento dei chip, anche la domanda di dissipazione del calore è aumentata rapidamente. Per far fronte alle esigenze di dissipazione del calore ad alta densità, la tecnologia di raffreddamento a liquido ha sviluppato diverse soluzioni, tra cui principalmente il raffreddamento a liquido a piastre fredde, il raffreddamento a liquido a immersione e il raffreddamento a liquido a spruzzo. Tra queste, il raffreddamento a liquido a piastre fredde è attualmente la soluzione tecnologica più consolidata e dominante, che può essere suddivisa in raffreddamento a liquido a piastre fredde monofase e raffreddamento a liquido a piastre fredde bifase. Oggi, con Jialede, ci concentreremo sulla tecnologia di raffreddamento a liquido a piastre fredde bifase, analizzandone a fondo i vantaggi e le sfide.

Sulla base di un'ampia ricerca di mercato, analizzeremo i vantaggi tecnici del raffreddamento a liquido a piastre fredde bifase da tre punti di vista:

Architettura e compatibilità del sistema di raffreddamento a liquido

Rispetto al raffreddamento a liquido a immersione, il raffreddamento a liquido a piastre fredde si adatta meglio all'architettura tradizionale dei server, il peso complessivo non subisce variazioni significative e i requisiti di carico della sala server non sono elevati. È quindi adatto per l'aggiornamento e la ristrutturazione di sale server esistenti ed è più indicato per un eventuale successivo aggiornamento da piastre fredde monofase a piastre fredde bifase. Allo stesso tempo, il raffreddamento a liquido a piastre fredde richiede minori modifiche a CPU/GPU e le modifiche al rack elettrico di supporto sono relativamente ridotte. Il liquido refrigerante non entra in contatto diretto con i componenti elettrici, evitando così numerosi problemi di compatibilità. Inoltre, a parità di dissipazione termica, il consumo energetico della pompa del sistema di raffreddamento a liquido a piastre fredde bifase è inferiore rispetto a quello dei sistemi di raffreddamento a circolazione a piastre fredde monofase e a immersione.

efficienza economica

Durante la circolazione del refrigerante a cambiamento di fase a bassa pressione, l'alluminio può sostituire il rame, evitando l'utilizzo di metalli costosi come l'acciaio inossidabile e il rame nelle tubazioni e riducendo così i costi del sistema. Rispetto all'utilizzo di grandi quantità di liquido fluorurato/olio minerale nei sistemi di raffreddamento a liquido a immersione, il consumo di refrigerante nei sistemi di raffreddamento a liquido a piastre fredde e le perdite durante la manutenzione ordinaria sono notevolmente inferiori, con conseguente riduzione dell'investimento iniziale.

Caratteristiche del refrigerante

La conduttività del liquido/refrigerante fluorurato elettronico è molto bassa e viene spesso utilizzato per la pulizia dei componenti elettrici. Anche in caso di perdite, non provoca danni ai componenti elettrici; il liquido/refrigerante fluorurato elettronico è una sostanza pura e non necessita dell'aggiunta di additivi come inibitori di corrosione/fungicidi nella circolazione del sistema, garantendo la pulizia del sistema e riducendo il rischio di corrosione. Grazie alla consolidata tecnologia dei sistemi di refrigerazione tradizionali, dopo l'installazione di un filtro a secco, il sistema rimane pulito a lungo e la probabilità di intasamento e corrosione delle tubazioni è notevolmente ridotta; l'efficienza di trasferimento del calore per ebollizione generata dal cambiamento di fase del refrigerante è circa 3-10 volte superiore all'efficienza di trasferimento del calore della convezione monofase, il che può soddisfare le esigenze di dissipazione del calore ad alta densità. Allo stesso tempo, la capacità di trasporto del calore del refrigerante a cambiamento di fase è anche superiore al calore sensibile del refrigerante monofase. Il sistema è in grado di soddisfare i requisiti di dissipazione del calore con una portata ridotta e di diminuire il consumo energetico della pompa di circolazione.

Sebbene il sistema di raffreddamento a liquido a piastre fredde bifase presenti una serie di vantaggi, la maggior parte dei fornitori nazionali si trova attualmente nella fase di ricerca e sviluppo, con pochi progetti di produzione di massa, e deve ancora affrontare alcune sfide tecniche:

Individuare o sviluppare liquidi o refrigeranti elettronici fluorurati adatti a garantire la temperatura e la pressione di transizione di fase appropriate per evitare la condensazione dei componenti elettronici quando la temperatura di evaporazione è troppo bassa o perdite;

Sono necessari sistemi di controllo del flusso di liquido e della pressione di cambiamento di fase a livello di nodo, ben sviluppati;

Problemi relativi alle dimensioni dei componenti (miniaturizzazione/integrazione), facilità d'uso;

Sebbene la tecnologia di raffreddamento a liquido a piastre fredde bifase abbia ancora molta strada da fare, con l'aumento della dissipazione del calore ad alta densità o la crescente domanda di overclocking di chip di fascia bassa in condizioni di bassa temperatura, il raffreddamento a liquido a piastre fredde bifase si affermerà sicuramente nel mercato del raffreddamento a liquido. Jialede segue attivamente l'esplorazione delle tecnologie all'avanguardia per i sistemi di raffreddamento dei data center e sta conducendo ricerche sulla tecnologia di raffreddamento a liquido a piastre fredde bifase in collaborazione con diversi fornitori internazionali di server e sistemi di gestione termica, con l'obiettivo di collaborare con i clienti per una cooperazione reciprocamente vantaggiosa e accompagnare il futuro mercato dell'informatizzazione, dell'intelligenza e della commercializzazione!