الوضع الحالي واتجاه التطوير لخافضات الحرارة ثلاثية الأبعاد VC
إن المشتت الحراري VC (غرفة البخار) هو جهاز تبريد يستخدم لتبديد الحرارة بشكل فعال من المكونات الإلكترونية أو مصادر الحرارة الأخرى. إنه نظام إدارة حراري سلبي يعمل على أساس مبادئ تغير الطور والتوصيل الحراري. عادةً ما تُستخدم المبددات الحرارية VC في تطبيقات التدفق الحراري العالي، مثل الحوسبة عالية الأداء، والإلكترونيات الاستهلاكية، وإلكترونيات الطاقة، ومعدات الليزر عالية الطاقة، وما إلى ذلك. يوفر المبدد الحراري لغرفة البخار توزيعًا أكثر اتساقًا لدرجة الحرارة من خلال نقل الحرارة بتغير الطور بكفاءة من خلال VC .
المبرد 3D VC المتطور من مشعاع VC المسطح لديه لوحة قاعدة ذات تصميم خاص ويشترك في مساحة بخار مع أنبوب التكثيف العمودي (أنبوب الحرارة). يتم تصنيعه عن طريق لحام عدة أنابيب حرارية مفتوحة على VC مع الثقوب المقابلة. يكون 3D VC على اتصال مباشر بمصدر الحرارة، مما يبدد الحرارة بالتساوي على طول مستوى XY، ويعزز نقل الحرارة إلى الزعانف من خلال أنابيب الحرارة العمودية. يعمل أنبوب التوصيل الحراري العمودي على تحسين سرعة نقل الحرارة بتغير الطور، وبالتالي فإن التوصيل الحراري لـ 3D VC أعلى من التوصيل الحراري لـ VC المستوي بنفس الحجم.
في مجال الحوسبة عالية الأداء، تم استخدام المبددات الحرارية ثلاثية الأبعاد VC على نطاق واسع في محطات العمل عالية الأداء وخوادم الذكاء الاصطناعي. في عام 2016، كانت شركة HP تواجه تحدي التبريد المتمثل في زيادة وحدات المعالجة المركزية لمحطات العمل من 95 وات إلى 140 وات (Intel Xeon E5-1680 v3). لذلك، قامت HP بتكوين مشتتات حرارية Staggered Hex Fin 3D VC على محطتي العمل HP Z440 وHP Z840، مما يقلل بشكل كبير من ضوضاء مروحة التبريد مع الحفاظ على تصميم هيكل خفيف الوزن (تقليل الضوضاء بنسبة 30% على HP Z440 وتقليل الضوضاء بنسبة 25% على HP Z440) إتش بي Z840).
في السنوات الأخيرة، ومع شعبية تطبيقات الذكاء الاصطناعي مثل نماذج البيانات الضخمة وChatGPT، ارتفع الطلب على خوادم الذكاء الاصطناعي بشكل كبير. وفقًا لشركة TrendForce لأبحاث السوق، ستزداد شحنات خوادم الذكاء الاصطناعي بمعدل نمو سنوي مركب قدره 10.8% من عام 2022 إلى عام 2026. وفي عام 2023، ستنمو خوادم الذكاء الاصطناعي بنسبة 38% إلى 1.2 مليون وحدة. أصبح الطلب على تبريد شرائح الذكاء الاصطناعي أكبر سوق محتمل لـ 3D VC. تم تجهيز خوادم Nvidia's AI بما لا يقل عن 6 إلى 8 شرائح GPU، بالإضافة إلى استخدام غرفة بخار مسطحة، تم تجهيز النماذج المتطورة أيضًا بمشتتات حرارية ثلاثية الأبعاد VC.
ستواجه Intel التحدي المتمثل في استخدام التبريد الغمر على مرحلتين من خلال تحسين 3D VC لتبديد الحرارة بشكل أكثر فعالية. يتم دمج 3D VC مع الطلاءات المبتكرة المحسنة للغليان لتعزيز كثافة موقع النواة وتقليل المقاومة الحرارية.
على عكس لحام أنبوب الحرارة على سطح المكثف لـ VC المسطح، تخطط MSI لاستخدام حل حراري 3D VC لبطاقات الرسومات لتلبية متطلبات التسطيح للمشتتات الحرارية لبطاقة الرسومات. من خلال تبادل الحرارة مباشرة مع المزيد من الزعانف من خلال أنبوب الحرارة، يتم تحسين أداء التبريد للرادياتير.
