تبريد سائل مركز البيانات

مع تطور الجيل الخامس ، يتسارع الطلب على الحوسبة عالية الأداء وعالية الكثافة ، وأصبحت مشكلة استهلاك الطاقة في مركز البيانات بارزة بشكل متزايد.

إذا كان تبديد الحرارة ضعيفًا ، فلن تقلل درجة الحرارة المرتفعة من استقرار عمل الرقاقة فحسب ، بل ستنتج أيضًا ضغطًا حراريًا زائدًا بسبب اختلاف درجة الحرارة بين الوحدة والبيئة الخارجية ، مما يؤثر على الأداء الكهربائي وتردد العمل والقوة الميكانيكية وموثوقية الشريحة. يزيد معدل فشل المكونات الإلكترونية بشكل كبير مع زيادة درجة حرارة العمل. لكل 10 درجات زيادة في درجة حرارة عنصر واحد من أشباه الموصلات ، سيتم تقليل موثوقية النظام بنسبة 50٪.

يعد استخدام التبريد السائل بدلاً من تبريد الهواء لتبريد أجهزة الكمبيوتر ثورة تكنولوجية في مركز البيانات في المستقبل. وفقًا لـ researchandmarkets ، بحلول عام 2023 ، سيصل سوق مركز بيانات التبريد السائل العالمي إلى 4.55 مليار دولار أمريكي ، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 27.7٪.

مزايا التبريد السائل:

1- الحرارة المستخرجة من نفس الحجم من السائل تقارب 3000 مرة من نفس حجم الهواء.

2. الموصلية الحرارية للسائل 25 مرة من الهواء.

3- عند نفس مستوى تبديد الحرارة ، يكون مستوى ضوضاء التبريد بالسائل أقل بـ 20-35 ديسيبل من مستوى التبريد بالهواء.

4. استهلاك الطاقة لنظام التبريد السائل حوالي 30٪ - 50٪ أقل من نظام التبريد بالهواء.

إن ما يسمى بالتبريد السائل لا يعني ببساطة الماء. يشير إلى أخذ السائل ذي السعة الحرارية النوعية العالية كوسيط نقل لسحب الحرارة المتولدة من المعدات أو الخادم وتبريده. في الوقت الحاضر ، هناك ثلاث طرق لنشر تكنولوجيا التبريد السائل ، وهي الغمر واللوح البارد والرش.

لوح سائل بارد:

يتم تثبيت لوحة التبريد السائل على جهاز التسخين الرئيسي للخادم ، ويتم إزالة الحرارة بواسطة السائل المتدفق عبر اللوحة الباردة لتحقيق الغرض من تبديد الحرارة. يحل التبريد السائل للوحة الباردة تبديد الحرارة للأجهزة ذات التوليد الكبير للحرارة في الخادم ، ويجب أن تعتمد مكونات خافض الحرارة الأخرى على تبريد الهواء. لذلك ، فإن الخادم المزود بتبريد سائل باللوح البارد يسمى أيضًا خادم ثنائي القناة الغازي السائل. لا يتصل سائل اللوح البارد بالأجهزة المبردة ، ويتم استخدام لوحة التوصيل الحراري في المنتصف لنقل الحرارة ، والتي تتمتع بسلامة عالية.

رش سائل التبريد:

يتم تخزين السائل وفتحه في الجزء العلوي من الهيكل المعدني. وفقًا للموقع والقيمة الحرارية لجسم التسخين ، يُسمح لسائل التبريد برش جسم التسخين لتحقيق الغرض من تبريد المعدات. السائل المرشو على اتصال مباشر مع الجهاز المبرد ، والذي يتميز بكفاءة تبريد عالية ؛ ومع ذلك ، عندما يواجه السائل أجسامًا ذات درجة حرارة عالية في عملية الرش ، فإنه سوف يتبخر ، وسوف تنبعث قطرات الضباب والغاز إلى خارج الهيكل على طول فجوة ثقب الهيكل ، مما يؤدي إلى تدهور نظافة البيئة من غرفة الكمبيوتر أو التأثير على المعدات الأخرى.

التبريد السائل الغمر:

اغمر عنصر التسخين مباشرة في المبرد وأزل الحرارة الناتجة عن تشغيل الخوادم وغيرها من المعدات من خلال الاعتماد على دوران تدفق السائل. التبريد السائل الغاطس هو تبريد سائل نموذجي بالتلامس المباشر. نظرًا لأن عنصر التسخين على اتصال مباشر مع المبرد ، تكون كفاءة تبديد الحرارة أعلى والضوضاء أقل.

بالإضافة إلى مركز البيانات التقليدي ، مع ظهور عصر الحوسبة المتطورة ، فإن حوالي 20٪ من مراكز البيانات المتطورة ستتبنى أيضًا تقنية التبريد السائل. يمكن لمركز البيانات المزود بنظام التبريد السائل استرداد الاستثمار في نظام التبريد في غضون سنتين إلى ثلاث سنوات بعد اكتماله ، ويمكن اعتبار الكهرباء التي تم توفيرها في المرحلة اللاحقة كدخل لها. وكلما زاد حجم مركز البيانات ، كان ذلك أفضل.