لماذا تعتمد معظم مراكز البيانات التبريد بالألواح الباردة بدلاً من التبريد السائل المغمور

بفضل تقنيات مثل الحوسبة السحابية، والذكاء الاصطناعي التوليدي، والتعدين المشفر، تستمر كثافة الطاقة لرفوف مراكز البيانات في الزيادة، وأصبح التبريد السائل أحد أفضل حلول الإدارة الحرارية. حتى مع إحكام إغلاق الهواء، فإن طرق تبريد الهواء التقليدية غير قادرة على تلبية احتياجات التبريد للخوادم ذات الكثافة السكانية العالية. نظرًا للزيادة في استخدام الرفوف عالية الكثافة، يتوقع أحدث تقرير بحثي لشركة IDTechEx أنه بحلول عام 2023، سيصل معدل النمو السنوي المركب للتبريد السائل بلوحة التبريد إلى 16%، كما ستنمو بدائل التبريد السائل الأخرى بقوة.

هناك ثلاث طرق رئيسية لدمج التبريد السائل في مراكز البيانات: (1) تصميم مراكز بيانات مصممة خصيصًا للتبريد السائل: يتضمن ذلك استخدام التبريد الغامر لإنشاء مراكز بيانات أصغر حجمًا وأكثر كفاءة تتمتع بقدرة حاسوبية عالية. ومع ذلك، نظرًا للتكاليف المرتفعة، تعتقد IDTechEx أن التبريد بالغمر سوف ينمو، ولكن على المدى القصير، قد يتم تنفيذه على نطاق أصغر، مثل المشاريع التجريبية للشركات الكبيرة. (2) تصميم مركز بيانات مزود ببنية تحتية للتبريد بالهواء والتبريد السائل: وهذا يسمح بالانتقال إلى التبريد السائل في المستقبل، مع استخدام تبريد الهواء في البداية. ومع ذلك، بالنسبة للمستخدمين النهائيين ذوي الميزانيات المحدودة، قد لا يكون تصميم مراكز البيانات ذات الوظائف المتكررة من البداية هو الخيار الأول دائمًا. (3) دمج التبريد السائل في مرافق تبريد الهواء الموجودة: هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا ومن المتوقع أن تصبح الحل المفضل على المدى القصير إلى المتوسط.

نظرًا للطلب على إعادة تجهيز مراكز البيانات الحالية المبردة بالهواء، يعد التبريد باللوحة الباردة (المعروف أيضًا باسم تبريد الرقاقة المباشر) هو حل التبريد السائل المهيمن في صناعة مراكز البيانات. تقليديًا، يتم تثبيت الألواح الباردة مباشرة فوق مصادر الحرارة (مثل الشرائح ووحدات المعالجة المركزية وما إلى ذلك)، مع وجود طبقة من مادة الواجهة الحرارية (TIM) في المنتصف لتعزيز نقل الحرارة. داخل اللوحة الباردة، يتدفق السائل عبر البنية المجهرية ويتدفق إلى شكل من أشكال المبادلات الحرارية، والذي يتميز بمزايا في الإدارة الحرارية.

يوفر تبريد اللوحة الباردة في مراكز البيانات حلاً مرنًا وقابلاً للنشر للتبريد السائل. يكمن العامل المميز الفريد في البنية المجهرية الداخلية للوحة الباردة. على عكس التبريد الغاطس، يسمح التبريد اللوحي البارد لمتكاملي مراكز البيانات وموردي الخوادم بدمج التبريد السائل في منشآتهم بتكاليف أولية منخفضة نسبيًا والانتقال تدريجيًا إلى مراكز البيانات المبردة بالسوائل بالكامل بمرور الوقت.