công nghệ làm mát bằng chất lỏng ngâm trung tâm dữ liệu

Định nghĩa và nguyên lý của công nghệ làm mát bằng chất lỏng ngâm:

Làm mát bằng chất lỏng không chỉ đơn giản là nước. Nó đề cập đến việc lấy chất lỏng có nhiệt dung riêng cao làm phương tiện truyền dẫn để lấy đi nhiệt do thiết bị hoặc máy chủ tạo ra và làm mát nó. Hiện tại, có ba chế độ triển khai của công nghệ làm mát bằng chất lỏng, đó là ngâm, tấm lạnh và phun. Công nghệ làm mát bằng chất lỏng ngâm là loại công nghệ làm mát lấy chất lỏng làm môi chất truyền nhiệt, thiết bị gia nhiệt được ngâm trong chất lỏng, trao đổi nhiệt được thực hiện thông qua tiếp xúc trực tiếp. Tùy thuộc vào việc môi trường có thay đổi pha hay không, nó có thể được chia thành ngâm một pha và ngâm hai pha.

Nguyên lý làm mát bằng chất lỏng ngâm một pha: trong làm mát bằng chất lỏng ngâm một pha, chất lỏng flo hóa điện tử duy trì pha lỏng. Các linh kiện điện tử được nhúng trực tiếp vào chất lỏng flo có đặc tính điện môi, và chất lỏng được đặt trong tủ kín nhưng dễ vận hành. Nhiệt được truyền từ các thành phần điện tử sang chất lỏng. Nói chung, máy bơm tuần hoàn được sử dụng để tuần hoàn chất lỏng điện tử flo đã được làm nóng đến bộ trao đổi nhiệt. Làm nguội trong bộ trao đổi nhiệt và quay trở lại tủ.

Nguyên lý của làm mát bằng chất lỏng ngâm hai pha: trong làm mát bằng chất lỏng ngâm hai pha, hiệu suất truyền nhiệt của chất lỏng được cải thiện theo cấp số nhân thông qua quá trình sôi và ngưng tụ của chất lỏng flo hóa điện tử. Các linh kiện điện tử được nhúng trực tiếp vào chất lỏng điện môi trong tủ, được làm kín nhưng dễ vận hành. Trong tủ, nhiệt được truyền từ các linh kiện điện tử sang chất lỏng có flo và làm chất lỏng sôi để tạo ra hơi nước. Hơi nước ngưng tụ trên bộ trao đổi nhiệt (bình ngưng) trong tủ và truyền nhiệt đến nước làm mát cơ sở lưu thông trong trung tâm dữ liệu.

Lợi ích và Ưu điểm:

     So với hệ thống làm mát bằng không khí truyền thống, hệ thống làm mát bằng chất lỏng ngâm cung cấp khả năng tản nhiệt lớn hơn - nhiệt mang theo của cùng một thể tích chất lỏng gần 3000 lần so với cùng một thể tích không khí và độ dẫn nhiệt của chất lỏng là 25 lần không khí - cung cấp nhiều cơ hội để triển khai công suất cao của các trung tâm dữ liệu. Đối với cùng một không gian trung tâm dữ liệu, khi mật độ công suất của trung tâm dữ liệu tăng lên 10 lần, chẳng hạn một tủ rack đạt 50KW hoặc 100kW, thì rõ ràng việc làm mát bằng chất lỏng chìm có thể tiết kiệm không gian và năng lượng đáng kể.

1. Việc áp dụng công nghệ làm mát bằng chất lỏng ngâm rất hữu ích để thực hiện việc tiết kiệm năng lượng của trung tâm dữ liệu. Thứ nhất, so với trung tâm dữ liệu làm mát bằng không khí truyền thống, trung tâm dữ liệu làm mát bằng dung dịch ngâm loại bỏ hệ thống điều hòa không khí và cơ sở hạ tầng làm mát bằng không khí tương ứng, đồng thời tăng bơm tuần hoàn, có thể tiết kiệm chi phí xây dựng. Thứ hai, so với hệ thống làm mát bằng không khí, trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng có thể tiết kiệm năng lượng khoảng 30%, giảm hiệu quả tỷ lệ tiêu thụ năng lượng và giảm pue xuống 1,05, đáp ứng các yêu cầu của trung tâm dữ liệu xanh.

2. Công nghệ làm lạnh hiệu quả bằng chất lỏng ngâm có thể cải thiện hiệu quả và độ ổn định của thiết bị CNTT. Hiệu ứng truyền nhiệt độ dẫn chất lỏng nhanh hơn và tốt hơn, có thể giúp thiết bị CNTT làm lạnh hiệu quả. Đồng thời, do nhiệt dung riêng của chất lỏng lớn nên nhiệt độ của nó sẽ không thay đổi đáng kể sau khi hấp thụ một lượng nhiệt lớn nên có thể ổn định nhiệt độ của thiết bị CNTT.

3. Công nghệ làm mát bằng chất lỏng Immersion giúp giảm tiếng ồn trong trung tâm dữ liệu và đạt được hiệu ứng tắt tiếng. Trong cùng một điều kiện tản nhiệt, hệ thống bơm và chất làm mát được sử dụng trong hệ thống làm mát bằng chất lỏng không có quạt tạo ra nhiều tiếng ồn. So với hệ thống điều hòa không khí truyền thống, tiếng ồn ít hơn. Nói chung, tiếng ồn chính trong dữ liệu làm mát bằng chất lỏng chìm có thể được kiểm soát dưới 50dB.

4. Công nghệ làm mát bằng chất lỏng ngâm giúp cải thiện mật độ máy chủ trên một đơn vị không gian của trung tâm dữ liệu và cải thiện đáng kể hiệu quả tính toán của trung tâm dữ liệu. Trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng giúp tiết kiệm việc xây dựng hệ thống điều hòa không khí và cơ sở hạ tầng tương ứng, tiết kiệm nhiều không gian và có thể chứa nhiều máy chủ hơn. Đồng thời, công nghệ làm mát bằng chất lỏng có thể đối phó với công việc làm mát của trung tâm dữ liệu mật độ điện năng cao. Ví dụ, phân phối điện của một tủ duy nhất có thể đạt hơn 50KW hoặc thậm chí 150KW trong tương lai. Trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng có thể được trang bị các máy chủ mật độ cao, để không gian đơn vị có thể đạt được hiệu suất tính toán cao hơn vài lần, thậm chí hàng chục lần so với phòng máy truyền thống.

Sự phát triển của trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng ngâm sẽ không chỉ thâm nhập vào các ngành công nghiệp khác nhau theo chiều dọc mà còn kết hợp với trí tuệ nhân tạo, điện toán biên, 5g và các công nghệ khác theo chiều ngang. Đồng thời hỗ trợ triển khai các công nghệ khác, nó cũng sẽ đạt được sự phát triển tốt hơn trong ứng dụng thực tế và thúc đẩy quá trình chuyển đổi kỹ thuật số và triển khai toàn ngành. Với sự gia tăng tốc độ chuyển đổi kỹ thuật số của các ngành công nghiệp khác nhau trong xã hội, nhằm thúc đẩy bảo tồn năng lượng xanh và phát triển bền vững, công nghệ làm mát bằng chất lỏng ngâm sẽ mở ra một thời kỳ phát triển nhanh dựa trên một số lợi thế kỹ thuật và tiềm năng phát triển.