Piastra di raffreddamento a liquido a microcanali per calcolatrice super

Una piastra di raffreddamento ad acqua per supercomputer è un componente di scambio termico metallico montato direttamente su chip ad alto flusso termico come CPU e GPU.Contiene canali di flusso interni di precisione che rimuovono rapidamente il calore dai chip utilizzando acqua deionizzata circolante o refrigerante specializzatoIl calore viene quindi dissipato attraverso una CDU (Coolant Distribution Unit) e dei dry cooler esterni, formando un sistema di raffreddamento a circuito chiuso.

L'interfaccia di contatto deve essere dotata di grassi termici ad alte prestazioni o materiali per il cambio di fase (TIM).

• Piastre di raffreddamento a pinna/microcanale:0I microcanali o le pinne di.1-1 mm sono lavorati con precisione o incisi su substrati di rame o alluminio.MLCP (Microchannel Cooling Plate Integrated Package) integra ulteriormente la piastra di raffreddamento con il chip IHS, eliminando lo strato TIM intermedio e riducendo la resistenza termica di oltre il 40%, adatto per GPU/CPU da 1500 a 2000 W.
• Dischi di raffreddamento incorporati in tubi:I tubi di rame sono incorporati in scanalature fresate sulla piastra di base e sigillati con saldatura.anche se con una resistenza termica locale leggermente superiore.
• Piastre di raffreddamento stampate in 3D:Prodotto tramite tecnologia SLM utilizzando leghe di rame con canali di flusso ottimizzati per la topologia.ma i costi elevati di produzione di massa limitano l'uso a componenti supercomputer personalizzati.
• Piastre di raffreddamento soffiate/estruse:Basso costo e alta velocità di produzione, ma prestazioni termiche limitate; generalmente non utilizzato per i chip di calcolo di base.

• Materiali:Rame (conduttività termica 401 W/(m*K), preferito per lo scambio di calore), alluminio (leggero e a basso costo per i componenti ausiliari).I modelli di fascia alta utilizzano leghe di rame-tungsteno per bilanciare la conduttività termica e il coefficiente di espansione termica.
• Sigillatura e sicurezza:Doppia O-ring + brasatura a vuoto, velocità di fuga < 10−6 ml/h. Dotato di sensori di pressione/fuga di liquidi e valvole di chiusura automatiche.
• Caldaie:Acqua deionizzata (basso costo, elevata capacità termica specifica), acqua-glicolo (antifrigio), fluido elettronico fluorato (isolatore, per applicazioni sensibili alle perdite).
• CDU e controllo:Precisione di controllo della temperatura ±0,5 °C, portata regolabile per evitare eccessive differenze di temperatura tra i chip.
• Performance termica:Densità di flusso di calore fino a 100 W/cm2+, differenza di temperatura della superficie del chip < 5 °C.

Summit / Sierra (Oak Ridge / Lawrence Livermore National Laboratory, USA):Adottare il raffreddamento ibrido con raffreddamento diretto per tutte le CPU e GPU. Le piastre di raffreddamento gestiscono il 90% del carico termico. La temperatura dell'acqua di raffreddamento supera i 40 ° C, riducendo notevolmente il consumo di energia del sistema.

Supercomputer domestici di nuova generazione a esa scala:Alcuni adottano MLCP e raffreddamento in due fasi (assorbimento di calore da ebollizione di fluidi a cambio di fase),ulteriore miglioramento dell'efficienza di raffreddamento e riduzione del consumo di energia della pompa del 30%-60%.

• Costo e produzione:I microcanali e MLCP richiedono una precisione di lavorazione estremamente elevata e il rendimento influisce direttamente sul costo.
• Manutenzione:Il funzionamento a lungo termine richiede un'elevata purezza del liquido di raffreddamento e condotte pulite per evitare corrosione e sporcizia.
• Tendenza:Integrazione di piastre di raffreddamento e confezionamento di chip, raffreddamento in due fasi, immersione ibrida + soluzioni di piastre di raffreddamento e controllo predittivo basato sull'intelligenza artificiale per il flusso e la temperatura della CDU.