Tā kā datu centri un augsti - veiktspējas skaitļošanas (HPC) iekārtas satveras ar planējošām jaudas blīvumiem -, ko virza AI, mašīnu apguve un mākoņdatošana - dzesēšanas tehnoloģijas ir kļuvušas par kritisku sašaurinājumu. Starp visplašāk izmantotajiem šķīdumiem fluorēti šķidrumi, īpaši perfluoropoleethers (PFPE), jau sen dominēja to ārkārtas termiskās stabilitātes un dielektrisko īpašību dēļ. Tomēr mainīgie vides noteikumi un pieprasījums pēc augstākas efektivitātes ir pFPE formulējumu jauninājumu veicināšana un dzīvotspējīgu alternatīvu attīstība. Šajā rakstā ir apskatīti jaunākie sasniegumi PFPE tehnoloģijā un topošās alternatīvas, kas pārveido dzesēšanas ainavu.
PFPE: zelta standarts un tā nesenie jauninājumi
PFPE (perfluoropolyether) eļļas ir nopelnījušas savu reputāciju kā augstākās kvalitātes dzesēšanas šķidruma iegremdēšanas sistēmās, pateicoties unikālam īpašību kopumam: augsta siltumvadītspēja, ķīmiskā inertitāte, - uzliesmojamība un elektriskā nav - vadītspēja. Šīs pazīmes padara tās ideālas jutīgas elektronikas, piemēram, GPU un servera mātesplates, iegremdēšanai bez korozijas vai īsu ķēžu riska. Tradicionālās PFPE formulējumi tomēr saskārās ar kritiku par viņu augsto globālās sasilšanas potenciālu (GWP) un noturību vidē, pamudinot ražotājus pārdomāt savu ķīmiju.
Jaunākie jauninājumi PFPE tehnoloģijā koncentrējas uz ietekmes uz vidi samazināšanu, vienlaikus saglabājot veiktspēju. Vadošie ražotāji, piemēram, 3M un Solvay, ir ieviesuši zemu - GWP PFPE variantus, piemēram, 3M Novec 7100GL, kas samazina GWP par vairāk nekā 99%, salīdzinot ar vecākiem fluorētiem šķidrumiem. Šie nākamie - Gen PFPES to sasniedz, saīsinot molekulārās ķēdes un samazinot fluora saturu, samazinot to atmosfēras kalpošanas laiku, neupurējot termisko efektivitāti. Vēl viens izrāviens ir piedevu integrācija, kas uzlabo siltuma pārnesi - grafēna vai bora nitrīda nanodaļiņas, piemēram, {- Siltumvadītspējas palielināšana līdz 20%, saglabājot dielektrisko drošību.
Turklāt parādās pārstrādājami PFPE formulējumi. Šos šķidrumus var filtrēt un pārstrādāt pēc lietošanas, samazinot atkritumus un samazinot garo - termiņa darbības izmaksas. Datu centriem, kuru mērķis ir sasniegt neto - nulles mērķus, šie jauninājumi padara PFPE par ilgtspējīgāku izvēli nekā jebkad agrāk.
Alternatīvas PFPE: dažādi risinājumi īpašām vajadzībām
Kamēr progresīvas PFPE joprojām ir dominējošas, vairākas alternatīvas iegūst vilkmi, katra no tām pievēršas īpašiem sāpju punktiem, piemēram, izmaksām, bioloģiski noārdāmību vai savietojamību ar mantotajām sistēmām.
Sintētiskie ogļūdeņraži
Sintētiskie ogļūdeņraži (SHC) parādās kā izmaksas - efektīva alternatīva PFPE. Šie šķidrumi, kas iegūti no naftas vai dabasgāzes, piedāvā labu termisko stabilitāti un dielektriskās īpašības ar daļu no PFPE cenas - parasti 30 - 50% lētāk. SHC, piemēram, ExxonMobil un Chevron Phillips, nav - toksiski un saderīgi ar lielāko daļu metālu un plastmasas, padarot tos viegli integrējamas esošajās iegremdēšanas sistēmās. Viņu galvenais trūkums ir zemāka siltumvadītspēja nekā PFPE, kas ierobežo to izmantošanu ultra - augstā - blīvuma iestatījumos (virs 50 kW/plaukts). Tomēr vidēja diapazona datu centriem (10-30 kW/plaukts) SHC nodrošina veiktspējas un pieejamības līdzsvaru.
Ūdens - balstīti nanofluids
Ūdens - balstīti dzesēšanas šķidrumi, kas ilgi atlaiž viņu vadītspēju, atgriežas ar nanotehnoloģiju. Aizturot nanodaļiņas (piemēram, alumīnija oksīdu, vara) dejonizētā ūdenī, pētnieki ir izveidojuši dielektriskus nanofluīdus, kas rada siltumu 40 - 60% labāk nekā tīrs ūdens, paliekot elektriski drošībā. Uzņēmumi, piemēram, inženierijas šķidrumi, piedāvā šādas formulas, kuras ir bioloģiski noārdāmas un kurām ir tuvu - nulle GWP. Šie šķidrumi izceļas tiešā - līdz mikroshēmas dzesēšanas sistēmās, kur ir kritiska mērķa siltuma noņemšana. Viņu zemās izmaksu un vides ieguvumi padara tos populārus malu datu centros un Greenfield projektos, lai gan tiem ir nepieciešama stingrāka blīvēšana, lai novērstu noplūdes.
Plant - balstīts dielektriķi
Biodegradable, Augu - atvasinātie dzesēšanas šķidrumi iegūst uzmanību ECO - apzinātām iespējām. Izgatavoti no augu eļļām (piemēram, rapšu, saulespuķes) ar pievienotiem stabilizatoriem, šie šķidrumi nav - toksiski, pilnībā bioloģiski noārdāmi un tiem ir zems GWP. Zīmoli, piemēram, Midel's en - šķidruma līnija, piedāvā termisko stabilitāti līdz 120 grādiem, kas piemērota mērenai - blīvuma lietojumprogrammām. Kamēr viņu siltumvadītspēja atpaliek no PFPE, augu - balstīti dielektriķi ir ideāli piemēroti datu centriem reģionos ar stingriem vides noteikumiem, piemēram, ES sasniedzamībai vai Kalifornijas SB 343. Viņu galvenais izaicinājums ir oksidācija laika gaitā, kas prasa periodisku nomaiņu, bet progresē antioksidējošie papildinājumi.
Hydrofluorethers (HFES)
HFE ir fluorēti šķidrumi, kas paredzēti, lai pārvarētu plaisu starp PFPE veiktspēju un vides drošību. Ar GWP vērtībām, kas ir tik zemas kā 1 (salīdzinājumā ar tūkstošiem mantotajiem PFPES), tādi HFE kā 3M novembriem 649 ir - viegli uzliesmojoši un ķīmiski stabili. Viņi labi darbojas vienā - fāzes iegremdēšanas dzesēšanā, piedāvājot siltumvadītspēju tuvu PFPE, bet par zemākām izmaksām. HFE ir īpaši populāri Eiropā un Āzijā, kur regulatīvais spiediens uz fluorētām vielām ir visspēcīgākais. Viņu galvenais ierobežojums ir zemāks viršanas punkts (aptuveni 49 grādi Novec 649), kas ierobežo to izmantošanu augstā - temperatūras vidē.
Jonu šķidrumi
Jonu šķidrumi (IL) ir griešana - malu alternatīva, kas sastāv no sāļiem ar kausēšanas punktiem zem 100 grādiem. To unikālā struktūra dod viņiem izcilu termisko stabilitāti (līdz 300 grādiem) un {- uzliesmojamību, padarot tos piemērotus ekstrēmiem augstiem - blīvuma iestatījumiem, piemēram, AI servera fermas ar 100+} KW/plauktu. IL, piemēram, BASF izstrādātajiem, ir nenozīmīgs tvaika spiediens, izjukuma zaudēšanas novēršana un tie nav - toksiski. Tomēr to augstā viskozitāte un izmaksas - līdz 10x tām PFPE - pašlaik ierobežo lielo - mēroga pieņemšanu. Notiek zemas - viskozitātes IL formulējumu izpēte, un prototipi parāda solījumu komerciālai lietošanai līdz 2026. gadam.
Ceļš uz priekšu: hibrīdu sistēmas un pielāgotas formulējumi
Dzesēšanas šķidruma tehnoloģijas nākotne ir hibridizācija. Daudzi datu centri apvieno PFPE ar alternatīvām, lai optimizētu veiktspēju un izmaksas. Piemēram, iekārta var izmantot zemu - GWP PFPE augstos - blīvuma GPU plauktu un sintētisko ogļūdeņražu blīvumā zemākos - barošanas glabāšanas vietās. Parādās arī pielāgoti maisījumi, kas pielāgoti konkrētai aparatūrai (piemēram, Intel pret AMD mikroshēmām), un ražotāji piedāvā šķidrumus, kas optimizēti servera termiskajai pēdai.
Normatīvais spiediens turpinās virzīt jauninājumus. ES gaidāmie F - gāzes regulēšanas pārskati, kas ir iestatīti, lai stingri ierobežotu augstos - GWP fluorētus šķidrumus, liek izstrādātājiem noteikt prioritāti bioloģiskai noārdīšanai un zemai noturībai. Tikmēr pieaugošā uzmanība uz apkārtrakstu ekonomikām ir veicināt ieguldījumus dzesēšanas šķidruma pārstrādes un meliorācijas tehnoloģijās, vēl vairāk samazinot ietekmi uz vidi.
Secinājums
PFPE joprojām ir augsta - veiktspējas dzesēšanas stūrakmens, bet tā attīstība zemā - GWP, pārstrādājami formulējumi atspoguļo nozares pāreju uz ilgtspējību. Tikmēr alternatīvas, piemēram, sintētiskos ogļūdeņražos, ūdenī - balstīti nanofluīdi, un HFES izdalās nišas, piedāvājot elastību dažādiem lietošanas gadījumiem. Tā kā datu centru dzesēšanas vajadzības kļūst sarežģītākas, atslēga būs pareizais šķidruma - izvēle vai šķidrumu kombinācija -, pamatojoties uz enerģijas blīvumu, vides mērķiem un budžetu. Ar notiekošajām inovācijām nākamā desmitgade sola efektīvāku, eko - draudzīgu un pielāgotu pieeju termiskajai pārvaldībai digitālajā laikmetā.
Uzņēmumiem, kas meklē PFPE dzesēšanas šķidrumus, mūsu uzņēmums nodrošina konkurētspējīgas cenas, uzticamu piegādi un tehnisko atbalstu. Sazinieties ar mums šodien, lai iegūtu sīkāku informāciju!
