يتغلب التبريد السائل المغمور على مرحلتين على التحدي المتمثل في تسرب سائل التبريد
ومن أجل تلبية احتياجات الحوسبة في الوقت الحقيقي من البيانات الضخمة والطلب المتزايد على تطبيقات الذكاء الاصطناعي، تحولت صناعة الكمبيوتر نحو معماريات الرقائق التي يمكنها التعامل مع طاقة أعلى. في الوقت الحاضر، زادت قوة وحدة المعالجة المركزية ذات الشريحة الواحدة من 150 واط إلى أكثر من 300 واط؛ زادت قوة وحدة معالجة الرسومات الواحدة إلى أكثر من 700 واط. يواجه تبريد الهواء التقليدي التحدي المتمثل في الوصول إلى حد التبريد في الخوادم ذات كثافة الطاقة العالية، لذلك أصبح تطبيق وأبحاث التبريد السائل في مراكز البيانات حاجة ملحة.
من ناحية، يمكن أن يحقق التبريد السائل الغمر على مرحلتين قدرة معالجة أعلى كثافة في مساحات محدودة، والتي تعتبر رائدة في اتجاه تطوير التبريد السائل؛ من ناحية أخرى، نظرًا للقضايا الهامة المتعلقة بتوافق المواد، والتوازن الحراري، واستعادة البخار، والفوائد الاقتصادية، يعتقد الكثير من الناس أن التبريد السائل بالغمر على مرحلتين لا يزال مشروعًا علميًا صعبًا.
غالبًا ما تكون أنظمة التبريد المغمورة ذات المرحلتين التي يتم استكشافها حاليًا ضارة بالكائنات الحية والبيئة. على الرغم من أن الشركات المصنعة قد نفذت تدابير صارمة لمنع فقدان كمية كبيرة من سائل التبريد في البيئة، إلا أنه يجب تحقيق اختراقات في تسرب سائل التبريد، وانخفاض تكاليف الاستخدام، وتحسين إمكانية الصيانة لرفوف مراكز بيانات التبريد المغمورة على مرحلتين.
أعدت Microsoft تصميمًا مفاهيميًا مبتكرًا لنظام رف مركز البيانات المغمور بالسائل المبرد على مرحلتين، سعيًا إلى معالجة المشكلات المذكورة أعلاه. يمكن أن تحتوي وحدة الهيكل المنفصلة والمغلقة على مكون إلكتروني واحد أو أكثر مغمورة في سائل تبريد ثنائي الطور. عندما تعمل المكونات الإلكترونية وتسخن، يمر المبرد المحيط بالمكونات الإلكترونية بمرحلة انتقالية من الطور السائل إلى الطور الغازي، ويصل إلى خزان المكثف ثنائي الطور من خلال اقتران بخاري. يتم بعد ذلك تبريده في خزان مكثف ثنائي الطور ويخضع لمرحلة انتقالية مرة أخرى إلى الحالة السائلة. يمكن فصل وحدة هيكل محكمة الغلق منفصلة عن صندوق المكثف ثنائي الطور دون إطلاق سائل تبريد ثنائي الطور، ويمكن أن يشتمل الحامل على عدة وحدات هيكل محكمة الغلق وصندوق المكثف ككل.
في السنوات الأخيرة، فضلت Microsoft التبريد السائل بالغمر على مرحلتين نظرًا لكفاءة التبريد الممتازة وأداء استهلاك الطاقة. في أبريل 2021، أعلنت Microsoft أن التبريد السائل على مرحلتين يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة لأي خادم معين بنسبة 5% إلى 15% عند استخدامه كحل تبريد للتطبيقات عالية الأداء مثل الذكاء الاصطناعي.
انطلاقًا من هذه النتيجة، تعاون فريق Microsoft مع الشركة المصنعة لأنظمة تكنولوجيا المعلومات في مركز البيانات والمصمم Wiwynn لتطبيق أول حل تبريد غامر على مرحلتين على مركز بيانات Microsoft Azure في كوينسي، واشنطن.
