Le taux de croissance du marché du refroidissement liquide au cours des 10 prochaines années peut atteindre 16 %
Des secteurs tels que le calcul haute performance et la formation sur grands modèles d’intelligence artificielle s’appuient sur des processeurs hautes performances. En raison du grand nombre de tâches informatiques que ces processeurs doivent exécuter, ils génèrent d’énormes quantités de chaleur. Par conséquent, les centres de données qui hébergent un grand nombre de processeurs et de périphériques réseau génèrent une quantité importante de chaleur. Des solutions de refroidissement efficaces sont essentielles pour éviter la surchauffe du processeur et maintenir des performances optimales.
Comparé aux méthodes traditionnelles de refroidissement par air, le refroidissement liquide a une efficacité de dissipation thermique plus élevée. Les liquides ont une capacité thermique et une conductivité thermique plus élevées, ce qui peut éliminer plus efficacement la chaleur des appareils électroniques. À mesure que les appareils électroniques modernes deviennent de plus en plus puissants et génèrent davantage de chaleur, le développement de systèmes de refroidissement liquide fait l’objet d’une grande attention. Le refroidissement liquide est une solution de refroidissement largement utilisée et prometteuse. Au cours des 10 prochaines années, le taux de croissance annuel composé du refroidissement liquide des centres de données atteindra 16 %, tandis que les autres alternatives de refroidissement liquide connaîtront également une forte croissance.
Le facteur de différenciation unique de la plaque froide réside dans sa microstructure interne. À l’heure actuelle, l’utilisation de microcanaux pour les solutions de plaques froides est au centre des applications et de la recherche en matière de refroidissement des centres de données. Les plaques froides à microcanaux peuvent fournir une capacité de transfert de chaleur significative, cependant, le blocage des microcanaux causé par le dépôt de petits corps étrangers ; Lorsque le flux thermique est trop élevé, le fluide dans le microcanal passe d'une phase monophasée à une phase biphasée inattendue, et les bulles résultantes ne peuvent pas être rapidement éliminées, ce qui peut provoquer un assèchement local du canal. Ces problèmes entraîneront une diminution des performances de transfert thermique de la plaque froide à microcanaux. La plaque traditionnelle refroidie par liquide à microcanaux parallèles présente une faible densité de flux thermique et une répartition inégale du flux, ce qui lui permet de relever le défi de la dissipation thermique des puces de serveur hautes performances.
Par conséquent, les chercheurs utilisent diverses structures discontinues et des modèles de canaux spéciaux pour perturber l’écoulement fluide, favoriser la turbulence des fluides et augmenter la zone de transfert de chaleur afin de renforcer le transfert de chaleur des plaques froides. Cependant, cela conduit souvent à une chute de pression plus importante, nécessitant une conception minutieuse de la microstructure de la plaque froide et une simulation de la dynamique des fluides. L’innovation de la microstructure des plaques froides est cruciale. Actuellement, l'amélioration du transfert de chaleur grâce aux perturbations de flux et l'intégration directe au boîtier du processeur pour réduire la résistance thermique de l'interface.
Cette conception innovante de technologie de refroidissement liquide est appelée dissipateur thermique intégré à microcanaux (MC-IHS). Lors de la 20ème conférence iTherm en 2021, Intel a présenté pour la première fois le prototype MC-IHS dans un document de conférence. Les résultats des tests thermiques montrent que la capacité de refroidissement de la technologie MC-IHS est environ 30 % supérieure à celle de la plaque froide standard. Lorsque la charge de refroidissement est supérieure à 1 000 W, Rf-in peut atteindre environ 0,05 degré C/W.
Le refroidissement liquide est une solution thermique populaire qui remplace le refroidissement par air traditionnel pour répondre aux besoins de refroidissement des processeurs à flux thermique élevé et des serveurs haute densité. Cependant, avec la croissance de la puissance du processeur et l'amélioration de l'intégration des appareils, les défauts des plaques froides traditionnelles s'amplifient progressivement. Par conséquent, des conceptions innovantes sont nécessaires pour répondre aux besoins de refroidissement des futurs processeurs de 500 W ou 1 000 W.
