Tingkat pertumbuhan pasar pendingin cair dalam 10 tahun ke depan mencapai 16%
Industri seperti komputasi kinerja tinggi dan pelatihan model besar kecerdasan buatan mengandalkan prosesor berkinerja tinggi. Karena banyaknya tugas komputasi yang harus ditangani oleh prosesor ini, mereka menghasilkan panas dalam jumlah besar. Oleh karena itu, pusat data yang menampung sejumlah besar prosesor dan perangkat jaringan menghasilkan panas dalam jumlah besar. Solusi pendinginan yang efisien sangat penting untuk mencegah prosesor menjadi terlalu panas dan menjaga kinerja optimal.
Dibandingkan dengan metode pendinginan udara tradisional, pendinginan cair memiliki efisiensi pembuangan panas yang lebih tinggi. Cairan memiliki kapasitas termal dan konduktivitas termal yang lebih tinggi, sehingga dapat menghilangkan panas dari perangkat elektronik dengan lebih efektif. Ketika perangkat elektronik modern menjadi semakin bertenaga dan menghasilkan lebih banyak panas, pengembangan sistem pendingin cair mendapat perhatian besar. pendingin cair adalah solusi pendinginan yang banyak digunakan dan menjanjikan. Dalam 10 tahun ke depan, tingkat pertumbuhan tahunan gabungan pendingin cair pusat data akan mencapai 16%, sementara alternatif pendingin cair lainnya juga akan tumbuh pesat.
Faktor diferensiasi unik dari pelat dingin terletak pada struktur mikro internalnya. Saat ini, penggunaan saluran mikro untuk solusi pelat dingin menjadi fokus aplikasi dan penelitian pendinginan pusat data. Pelat dingin saluran mikro dapat memberikan kemampuan perpindahan panas yang signifikan, namun penyumbatan saluran mikro disebabkan oleh pengendapan benda asing kecil; Ketika fluks panas terlalu tinggi, cairan dalam saluran mikro berubah dari satu fase menjadi dua fase yang tidak terduga, dan gelembung yang dihasilkan tidak dapat dihilangkan dengan cepat, yang dapat menyebabkan pengeringan lokal pada saluran. Masalah-masalah ini akan menyebabkan penurunan kinerja perpindahan panas pada pelat dingin saluran mikro. Pelat berpendingin cairan saluran mikro paralel tradisional memiliki kerapatan fluks panas yang rendah dan distribusi aliran yang tidak merata, menghadapi tantangan pembuangan panas chip server berkinerja tinggi.
Oleh karena itu, para peneliti menggunakan berbagai struktur terputus-putus dan pola saluran khusus untuk mengganggu kelancaran aliran, meningkatkan turbulensi fluida, dan meningkatkan area perpindahan panas untuk memperkuat perpindahan panas pelat dingin. Namun, hal ini sering kali menyebabkan penurunan tekanan yang lebih besar, sehingga memerlukan desain struktur mikro pelat dingin yang cermat dan simulasi dinamika fluida. Inovasi struktur mikro pelat dingin sangatlah penting. Saat ini, meningkatkan perpindahan panas melalui gangguan aliran dan mengintegrasikan secara langsung dengan kemasan prosesor untuk mengurangi ketahanan termal antarmuka.
Desain teknologi pendingin cair inovatif ini disebut microchannel Integrated Heat Sink (MC-IHS). Pada Konferensi iTherm ke-20pada tahun 2021, Intel mempresentasikan prototipe MC-IHS untuk pertama kalinya dalam makalah konferensi. Hasil uji termal menunjukkan bahwa kapasitas pendinginan teknologi MC-IHS sekitar 30% lebih tinggi dibandingkan pelat dingin standar. Ketika beban pendinginan lebih besar dari 1000 W, Rf-in dapat mencapai sekitar 0,05 derajat C/W.
Pendinginan cair adalah solusi termal populer yang menggantikan pendinginan udara tradisional untuk memenuhi kebutuhan pendinginan prosesor fluks panas tinggi dan server dengan kepadatan tinggi. Namun, dengan pertumbuhan daya CPU dan peningkatan integrasi perangkat, kekurangan pelat dingin tradisional secara bertahap semakin besar. Oleh karena itu, diperlukan desain inovatif untuk memenuhi kebutuhan pendinginan prosesor 500W atau 1000W di masa depan.
