À l'heure actuelle, les solutions de refroidissement liquide pour les serveurs haute densité dans les centres de données sont principalement divisées en deux catégories : la technologie de refroidissement liquide indirect et la technologie de refroidissement liquide direct. Cette classification est basée principalement sur la forme finale intérieure des solutions de refroidissement liquide.
Mots clés
Technologie de refroidissement liquide indirect
Technologie de refroidissement liquide direct
Contenu de l'article
La technologie de refroidissement liquide indirect fait référence au processus de transfert de chaleur sans contact direct entre la source de chaleur du serveur et le réfrigérant liquide, principalement classé dans la plaque de refroidissement et le caloduc. Parmi eux, la plaque froide est divisée en "plaque froide monophasée" et "plaque froide à changement de phase" selon qu'un changement de phase se produit ou non dans le processus de transfert de chaleur du réfrigérant.
Le caloduc est divisé en "type de caloduc à deux étages" et "type de caloduc + refroidissement par eau" selon la forme de dissipation thermique de l'extrémité de condensation. À l'heure actuelle, la solution la plus populaire est le refroidissement liquide par plaque de refroidissement monophasée.
Le serveur refroidi par liquide du serveur Huawei Fusion utilise la solution de plaque refroidie par liquide monophasée pour le refroidissement. La densité de puissance d'une seule armoire peut atteindre 45kW/rack. L'agent de sous-refroidissement utilise de l'eau déminéralisée + un agent d'inhibition de la corrosion BTA, et la température d'influent maximale prise en charge peut atteindre 45 ℃, atteignant le niveau de refroidissement liquide W4 de la norme DLC.
En prenant le climat de Pékin comme exemple (la température annuelle maximale de bulbe humide extrême est de 31.5 ℃), la tour de refroidissement peut être utilisée pour réaliser un refroidissement naturel tout au long de l'année, et le PUE de la salle des machines peut être théoriquement réduit à 1.1. De plus, le MTBF du système de réfrigération est amélioré en raison de la simplification du système de réfrigération.
La conception de la structure de la plaque de refroidissement liquide a une relation de couplage élevée avec le serveur, et l'universalité est faible, de sorte que le coût de production est augmenté. Bien que la tête refroidie à l'eau du processeur ait été ajoutée avec un microcanal, une injection et d'autres technologies de transfert de chaleur améliorées par composite, la capacité de transfert de chaleur par unité de surface a été encore améliorée, ce qui doit être amélioré.
À l'heure actuelle, la plaque de refroidissement liquide Lenovo peut prendre en charge un processeur d'une puissance de 270 W; la plaque de refroidissement liquide a des exigences élevées sur le milieu de refroidissement en circulation, telles que les exigences de concentration en ions PH, propreté, Ca+ et Mg+ du milieu de refroidissement. Ces paramètres affecteront la capacité de transfert de chaleur, la corrosion, la résistance de circulation, etc. La résistance locale du joint à bouchon rapide est importante, elle doit donc être encore optimisée.
La technologie de refroidissement liquide direct fait référence au processus de transfert de chaleur par contact direct entre le liquide de refroidissement et les composants électroniques, principalement classés en type de pulvérisation, type de pulvérisation et type d'immersion. Le type de pulvérisation fait référence au liquide de refroidissement pressurisé dans la buse de pulvérisation après atomisation en minuscules gouttelettes de la taille de particules, pulvérisé à la surface des composants électroniques, transfert de chaleur en ébullition et évacuation de la chaleur.
Le type de pulvérisation utilise les caractéristiques du transfert de chaleur par convection forcée à grande vitesse pour renforcer la densité de transfert de chaleur, et le principe est similaire au type de pulvérisation.
L'immersion fait référence à l'immersion des composants électroniques dans le transfert de chaleur du liquide de refroidissement, selon le processus de transfert de chaleur, que la transition de phase soit divisée en immersion monophasée et en immersion de transition de phase. Le refroidissement par liquide submergé est actuellement sur le marché pour les applications commerciales à petite échelle.
Feitian d'Ali · Les produits de génération de serveur de refroidissement liquide Kirin ont été hors du laboratoire, dans la salle de données située à Zhangbei, pour faire les applications à petite échelle. La solution de refroidissement liquide vise à atteindre une densité de puissance d'armoire unique de 100 kW/rack et utilise le liquide fluoré FC-3 de 72M avec une température d'ébullition de 56℃, qui appartient à la catégorie du refroidissement par immersion à changement de phase.
Le serpentin de refroidissement à l'intérieur du réservoir est chauffé et bouilli avec des composants électroniques, et le liquide fluoré gazeux se condense en liquide sur la surface de la paroi du serpentin de refroidissement pour réaliser le transfert de chaleur de l'élément électronique au liquide de refroidissement.
Une fois que le liquide de refroidissement a été échangé avec l'eau de refroidissement circulant à l'intérieur du CDU via l'échangeur de chaleur à plaques, la chaleur est finalement dispersée dans l'environnement via la tour de refroidissement extérieure.
À l'heure actuelle, la température d'entrée du liquide de refroidissement est de 30 ℃ et la température d'entrée peut être encore augmentée lors de l'optimisation ultérieure du produit pour atteindre l'objectif de refroidissement naturel tout au long de l'année.
Comme pour le cas d'application actuel du refroidissement par liquide immergé
technologie, il y a encore plusieurs problèmes comme suit :
La conception d'étanchéité à l'air du conteneur. Étant donné que l'intensité du transfert de chaleur du liquide fluoré dans le conteneur et l'élément électronique dépend du taux de charge des composants électroniques, lorsque la fluctuation du taux de charge est relativement importante, le changement du liquide fluoré vaporisé par unité de temps devient plus important, ce qui conduit à la fluctuation de pression dans le récipient ; Fuite de solution fluorée lors de la maintenance.
En raison du transfert de chaleur par immersion à changement de phase, lorsqu'il est nécessaire de remplacer ou d'entretenir l'un des équipements informatiques dans le conteneur, une grande quantité de liquide fluoré s'échappe lors du processus de branchement et de retrait de l'équipement informatique car une autre entreprise d'équipement est toujours en cours d'exécution. .
En ce qui concerne le FC-72, le liquide fluoré appartient aux gaz à effet de serre et a une structure stable, ce qui signifie que le liquide fluoré échappé existera longtemps dans l'atmosphère et sera difficile à décomposer.
Le coût de la solution fluorée électronique est élevé. Il y a peu de fabricants principalement concentrés dans 3M Company, Shell et d'autres entreprises multinationales, il n'est donc pas facile de réduire les coûts à court terme.
