Sản xuất và thiết kế tiên tiến để cải thiện hiệu suất của tấm lạnh vi kênh trong trung tâm dữ liệu

Ứng dụng tản nhiệt vi kênh làm mát bằng chất lỏng (tấm làm mát bằng chất lỏng) trong trung tâm dữ liệu đã được chứng minh là một phương pháp rất hiệu quả để loại bỏ tải nhiệt cao. Bằng cách giảm đường kính thủy lực của kênh, có thể đạt được hệ số truyền nhiệt lớn hơn. Trong các cấu trúc song song, tốc độ dòng chảy nhỏ trong vi kênh có thể tạo ra dòng chảy tầng, dẫn đến tỷ lệ nghịch giữa hệ số truyền nhiệt với đường kính thủy lực. Việc giảm đường kính thủy lực sẽ làm tăng độ sụt áp, điều này có thể dẫn đến công suất bơm không được chấp nhận.

Bằng cách xem xét toàn diện các công nghệ xử lý và sản xuất khác nhau, thay đổi thiết kế dòng chảy và chuyển từ cấu hình tuyến tính sang vi kênh phức tạp ba chiều, các chiến lược có thể nâng cao hệ số truyền nhiệt và tính đồng nhất của tản nhiệt vi kênh.

Giảm chiếm dụng không gian và cung cấp khả năng tính toán mật độ cao:

Các tấm làm mát bằng chất lỏng có thể làm giảm đáng kể việc chiếm dụng không gian của tản nhiệt, mang lại khả năng chứa nhiều phần cứng máy tính hơn trong các vỏ có mật độ cao. Kích thước tản nhiệt làm mát bằng không khí của máy chủ truyền thống (dài * rộng * cao) là 10 X 10 X 5cm, trong khi kích thước của tấm làm mát bằng chất lỏng (dài * rộng * cao) chỉ là 8 X 4 X 0,35cm. Thể tích của thành phần tấm làm mát bằng chất lỏng là 11,2cm3, thấp hơn nhiều so với 500cm3 của mô-đun làm mát bằng không khí. Tấm làm mát bằng chất lỏng không chỉ đáp ứng yêu cầu của các đơn vị tính toán hiệu suất cao về truyền nhiệt nhanh mà còn tiết kiệm không gian cho việc tích hợp điện toán mật độ cao.

Nhiều công nghệ xử lý và sản xuất:

Cấu trúc vi kênh trên bề mặt tấm đáy tấm lạnh là yếu tố chính giúp tăng cường truyền nhiệt. Hiện tại, khoảng cách giữa các răng vi kênh của tấm làm mát bằng chất lỏng đã đạt đến mức 0,1mm và việc thiết kế, xử lý và sản xuất nó là một trong những thách thức kỹ thuật cốt lõi của tấm làm mát bằng chất lỏng. Nhiều phương pháp có thể được sử dụng để sản xuất vi kênh tuyến tính, chẳng hạn như:
1. Quá trình trượt ván
2. Gia công truyền thống
3. Khắc quang hóa (PCE)
4. Cắt dây tia lửa điện
5. Đúc đùn
6. MDT (Công nghệ biến dạng vi mô)
7. Cắt tia nước

Thay đổi hướng chất lỏng để tăng cường truyền nhiệt:

Tấm lạnh vi kênh dòng chảy song song là kênh truyền nhiệt trong đó chất lỏng chảy song song với bề mặt được làm mát. Ngược lại, dòng chảy thông thường của Mikros ™) Tấm lạnh vi kênh (NCP) cho phép chất lỏng chảy qua kênh truyền nhiệt theo hướng vuông góc với bề mặt được làm mát, loại bỏ hiện tượng sụt áp cao và nhiệt độ bề mặt không đồng đều thường xảy ra trong các giải pháp thông thường. Nó có thể đạt được điện trở nhiệt thấp tới 0,02 C-cm2/W, với phạm vi giảm áp suất là 5-35 kPa (1-5 psi).

Hiện tại, khoảng cách giữa các kênh vi mô của tấm làm mát bằng chất lỏng đã đạt đến mức 0.1mm, đồng thời việc thiết kế và xử lý cần xem xét các kênh dòng chảy và lực cản dòng chảy chính xác hơn, điều này đặt ra những rào cản và thách thức kỹ thuật.