슈퍼 계산기 물 냉각판 마이크로 채널 액체 냉각판

슈퍼컴퓨터용 물 냉각판은 CPU와 GPU와 같은 고열 흐름 칩에 직접 장착된 금속 열 교환 부품이다.그것은 순환하는 소산화 물 또는 특수 냉각액을 사용하여 칩에서 열을 빠르게 제거하는 정밀 내부 흐름 채널을 포함합니다.열은 CDU (냉각 분배 단위) 와 외부 건조 냉장고를 통해 분산되어 닫힌 루프 냉각 시스템을 형성합니다.

고성능의 열유 또는 단계 변화 물질 (TIM) 이 접촉 인터페이스에 적용되어야 합니다. 고정 장치는 95% 이상의 접촉 비율을 보장하고 열 저항을 ≤0.05 °C/W까지 제어합니다.

• 스키브 핀/마이크로 채널 냉각판:0.1-1mm 마이크로 채널 또는 핀은 정밀 가공 또는 구리 또는 알루미늄 기판에 새겨집니다. 그들은 큰 열 교환 면적과 낮은 열 저항 (0.02 °C/W까지) 을 특징으로합니다.MLCP (마이크로 채널 냉각 플레이트 통합 패키지) 더 칩 IHS와 냉각 플레이트를 통합, 중간 TIM 계층을 제거하고 열 저항을 40% 이상 줄여 1500-2000 W GPU/CPU에 적합합니다.
• 튜브에 탑재된 냉각판:구리 튜브는 기판에 얇은 구로에 삽입되어 용접으로 밀폐됩니다. 비용은 마이크로 채널 유형보다 약 30% 낮으며, 중~고전력 일반 노드에 적합합니다.비록 약간 더 높은 지역 열 저항을 가지고 있지만.
• 3D 프린팅 냉각판:토폴로지 최적화 된 흐름 채널을 가진 구리 합금을 사용하여 SLM 기술을 사용하여 생산됩니다. 복잡한 채널은 사용자 정의 할 수 있으며 열 분산 효율을 30% 향상시킵니다.하지만 높은 대량 생산 비용은 사용자 정의 슈퍼 컴퓨터 구성 요소에 사용 제한.
• 부풀린/집출된 냉각판:낮은 비용과 높은 생산 속도, 그러나 제한된 열 성능; 일반적으로 핵심 컴퓨팅 칩에 사용되지 않습니다.

• 소재:구리 (열전도 401 W/ ((m*K), 열 교환에 선호), 알루미늄 (용량 가볍고 보조 부품에 대한 저렴한 비용).고급 모델 들 은 열 전도성 과 열 확장 계수 를 균형 있게 하기 위해 구리·통프스텐 합금 을 사용 한다.
• 밀폐 및 안전성:듀얼 오 링 + 진공 용접, 누출률 < 10−6 mL/h. 압력 / 액체 누출 센서 및 자동 종료 밸브가 장착되어 있습니다.
• 냉각수:디온화 된 물 (저비용, 높은 특이 열 용량), 물 글리콜 (반 얼음), 전자 플루오린 액체 (밀폐, 누출 민감한 응용 프로그램).
• CDU와 제어:온도 조절 정확도 ±0.5 °C, 칩 사이의 과도한 온도 차이를 피하기 위해 조절 가능한 흐름 속도.
• 열성능:열 흐름 밀도 최대 100 W/cm2+, 칩 표면 온도 차이는 < 5 °C

서밋 / 시에라 (오크 리지 / 로렌스 리버모어 국립 연구소, 미국):모든 CPU 및 GPU를 직접 냉각하는 하이브리드 냉각을 채택하십시오. 냉각 플레이트는 열 부하의 90%를 처리합니다. 냉각 물 온도는 40 ° C를 초과하여 시스템 에너지 소비를 크게 줄입니다.

새로운 세대의 국내 엑사스케일 슈퍼컴퓨터:냉판 액체 냉각을 광범위하게 사용합니다. MLCP 및 2 단계 냉각 (화면 변화 유체의 끓는 열 흡수) 를 채택합니다.냉각 효율을 더욱 향상시키고 펌프 전력 소비를 30%~60% 줄이는 것.

• 비용 및 제조:미세 채널과 MLCP는 매우 높은 가공 정밀도를 요구하며, 생산량은 비용에 직접적으로 영향을줍니다.
• 유지보수장기간 사용 하려면 높은 냉각 용액 순수성 및 훼손 및 오염을 방지하기 위해 깨끗한 파이프 라인을 필요로 합니다.
• 추세:냉각판과 칩 포장, 2단계 냉각, 하이브리드 몰입 + 냉각판 솔루션 통합 및 인공지능 기반의 CDU 흐름 및 온도 예측 제어.