데이터 센터를 위한 효율적인 액체 냉각 기술
인공지능, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터 등 산업의 발전이 가속화되면서 데이터센터의 수요와 규모, 구축 노력도 크게 늘어났다. 그러나 데이터센터의 에너지 소비 문제는 점점 심각해지고 있다. 기존 데이터 센터의 에너지 소비 중 상당 부분이 냉각 시스템에서 발생한다는 사실로 인해 친환경 데이터 센터를 구축하려면 새로운 액체 냉각 기술을 활용해야 합니다.
칩의 TDP(열 설계 전력)는 점차 증가하며 일부 칩은 360W에 도달하기도 합니다. 이는 일반적으로 공냉식 냉각 기술을 사용하는 기존 데이터 센터에서 서버 칩의 열 방출에 심각한 문제를 야기합니다. 일반적으로 약 5-10W/cm²의 열유속 밀도는 공냉식 냉각 기술의 한계에 도달했으며, 열유속 밀도가 높을수록 많은 양의 열이 배출되지 못하게 되기 쉽습니다. 적시에 칩. 이 문제를 해결하기 위해 데이터센터가 취할 수 있는 주요 대책은 액체 냉각 기술이다. 일반적으로 액체의 열 성능은 공기보다 훨씬 우수하며, 열전도율은 공기의 약 15-25배이고 비열 용량은 공기의 약 1000-3500배입니다. 수냉식 방열 기술은 공랭식 방열 기술에 비해 열 전달 측면에서 우수한 성능을 입증했습니다.
스프레이 및 침지 액체 냉각 기술과 비교하여 냉각판 액체 냉각 기술은 냉각수 전도성 문제를 고려할 필요가 없습니다. 탈이온수, 나노유체 등 다양한 유형의 냉각수를 사용할 수 있으며 열 특성은 일반적으로 절연 냉각수보다 우수합니다. 또한 냉각판 유로 구조를 최적화하면 대류 열전달 면적을 늘리거나 대류 열전달 강도를 높여 열전달을 효과적으로 강화할 수 있습니다. 현재 데이터센터의 냉각판 냉각 기술은 주로 칩 액체 냉각에 사용되며 주요 연구 방향은 채널 토폴로지 최적화입니다.
데이터센터에는 스프레이 냉각 기술이 적용되고 있으며, 서버 내 전자기기는 스프레이 플레이트를 이용해 접촉식으로 냉각되는 경우가 많다. 제트 냉각 기술과 스프레이 냉각 기술은 더 높은 열 유속과 방열을 달성할 수 있는 두 가지 기술입니다.
침지 냉각의 기본 작동 원리는 전자 장치를 냉각액에 완전히 담그고 순환을 통해 열을 방출하는 것입니다. 침수 냉각 기술은 수동형 모든 액체 냉각 기술에 속합니다. 현재 침지냉각 기술의 주요 연구 방향은 침지 열전달 구조 최적화(배열 및 방열 표면 구조), 침지 고효율 냉각수, 침지 비등 열전달이다.
현재 액체 냉각 기술의 연구 방향은 주로 열 전달 구조 최적화, 효율적인 냉각 액체 및 2상 비등 열 전달에 중점을 두고 있습니다. 작동유체의 유동특성을 변화시켜 우수한 열전달 성능을 얻기 위해 배열배열, 마이크로/나노 표면구조 등 열전달 구조를 최적화하고, 가공기술의 편의성을 어떻게 향상시킬 것인가가 주요 과제 중 하나로 자리잡고 있다. 효과적인 홍보가 가능합니다. 데이터센터의 수냉식 기술은 아직 초기 단계에 있으며, 여전히 시급히 해결해야 할 핵심 문제가 많이 남아 있습니다. 공냉식 기술을 기반으로 구축된 데이터센터와 비교하여, 액체 냉각 기술을 기반으로 구축된 데이터센터는 내부 레이아웃, 아키텍처, 장비 및 기타 요구 사항에서 상당한 변화를 겪었으며, 이로 인해 데이터센터의 관련 산업 체인이 필연적으로 재구성됩니다.
