В связи с увеличением удельной мощности серверных стоек, центральных и графических процессоров, перед инженерами-механиками и электриками стоит задача снизить уровень нагрева в центрах обработки данных.
Многие коммерческие и промышленные объекты требуют кондиционирования воздуха в компьютерном зале (CRAC), кондиционера воздуха в компьютерном зале (CRAH), чиллеров и вентиляторов серверной стойки для охлаждения новых или существующих центров обработки данных. В некоторых центрах обработки данных даже есть фальшполы с проходом 2–4 фута для распределенного холодного воздуха. Только после завершения предварительного проектирования конструкции инженеры-электрики получают задание обеспечить питание устройств.
Команды инженеров тоже проявили творческий подход к проблеме тепла. Например, Microsoft недавно затопила небольшой центр обработки данных на глубине 117 футов от побережья Шотландии для охлаждения примерно 864 компьютерных серверов. В качестве альтернативы, исследователи из Швейцарии разработали процесс проектирования, который включал прорези газового травления в слое GaN, нанесенном на кремниевый материал, для охлаждения чипов.
Однако по мере того, как центры обработки данных становятся все более загруженными, группы разработчиков решают проблему отвода тепла двумя способами: прямое охлаждение на кристалле и иммерсивное охлаждение.
Охлаждение непосредственно на кристалл может улавливать от 50% до 80% тепла, рассеиваемого в центрах обработки данных, в то время как методы иммерсивного охлаждения удаляют около 95% тепла, снижая потребность в традиционных системах охлаждения, таких как блоки CRAC и CRAH.
Согласно Schneider Electric, иммерсивное охлаждение (или «метод ванны») предполагает погружение всего оборудования в большую ванну с герметичной диэлектрической жидкостью. Жидкость поглощает тепло и в некоторых случаях превращается в пар. В противном случае он охлаждается или конденсируется, прежде чем снова вернуться в жидкость в точке ее охлаждения.
Жидкостное охлаждение на кристалле может включать охлаждение непосредственно на кристалле, испарители или иммерсионное охлаждение. Когда инженеры-конструкторы используют холодные пластины, решение устанавливается непосредственно на плате процессора, чтобы отводить тепло. Есть две группы холодных плит: однофазные и двухфазные испарители.
Однофазные испарители используют холодную воду в замкнутой системе, которая поглощает тепло пластиной. С другой стороны, двухфазные испарители позволяют диэлектрической жидкости низкого давления течь через холодные пластины. Диэлектрическая жидкость используется для устранения риска воздействия воды на ИТ-оборудование. Тепло, выделяемое испарителем в виде пара, затем передается в блок отвода тепла. Это также потребует дополнительных блоков управления, чтобы помочь жидкости циркулировать равномерно при переключении состояний.
© digitrode.ru
