CPU/GPU 스택형 냉각판 냉각 기술

고성능 컴퓨팅 및 초대형 데이터 센터의 발열 문제를 해결하기 위해 Fujikura는 차세대 CPU/GPU용 냉각 부품으로 독특한 적층형 냉각 플레이트를 개발하고 있습니다. 마이크로채널 핀 구조, 재활용 가능한 물, 냉각수를 갖춘 냉각판은 고성능 CPU/GPU 냉각에 널리 사용되었습니다. 더 얇은 마이크로채널 핀을 사용하고 핀 수를 늘리면 냉각판의 성능이 향상될 수 있습니다. 그러나 핀의 두께는 재료의 물리적 특성과 전통적인 가공 방법에 의해 제한되므로 새로운 냉각판 기술을 탐구할 필요가 있습니다.

따라서 Fujikura는 토폴로지 최적화 및 금속 접합 기술을 포함한 고급 열 설계 방법을 활용하여 독특한 구조를 갖춘 새로운 유형의 냉각판을 개발했습니다. 단유로 특성이 많은 얇은 금속판을 진공 브레이징을 통해 적층, 접합한 새로운 형태의 콜드플레이트입니다. 내부 구조에는 열 전달 계수가 높고 단위 부피당 유효 열 전달 면적이 더 큰 3차원 좁고 짧은 흐름 채널이 많이 있습니다.

동일한 크기의 기존 콜드플레이트에 비해 새로운 콜드플레이트는 열저항을 20% 이상 줄여 공간을 절약하고 효율적인 냉각을 구현해 다양한 HPC 및 데이터센터 애플리케이션의 냉각 문제 해결에 기여할 것으로 기대된다.

이러한 유형의 적층 냉각판은 진공 브레이징 장비에서 제조할 수 있습니다. 장비의 진공고온로에서는 금속판 사이에 채워져 있는 저융점 금속이 모세관 작용을 통해 냉각판의 접합부에 녹아들어 가지런히 쌓인 다층 금속판을 밀봉합니다. 진공청소를 통해 고온로 내부의 분위기를 제거하여 일반 브레이징 공정에서 산화물이 생성되는 것을 방지합니다. 진공 환경이 아닌 경우 형성된 접합부를 보호하기 위해 플럭스가 필요하며, 진공 브레이징 공정에서는 브레이징 플럭스가 없어도 매우 강한 접합부를 형성할 수 있어 용접 정밀 구조물의 청결성을 보장할 수 있습니다.

더 빠른 데이터 처리와 더 복잡한 컴퓨팅에 대한 수요가 증가함에 따라 데이터 센터의 CPU 및 GPU의 전력 소비가 계속 증가하고 있으며, 이로 인해 발생하는 열을 관리하는 데 업계가 상당한 어려움을 겪고 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 업계에서는 냉각판 성능을 향상시키기 위한 다양한 기술 전략을 채택하고 있습니다. 이러한 개선 사항에는 열전도 소재 최적화, 플레이트 내부의 마이크로 채널 구조 미세화, 열원과 접촉하는 표면적 증가를 위한 전반적인 디자인 개선 등이 포함됩니다.