Płyta chłodzenia wodnego Super Calculator z mikrokanalikami

Płytka chłodząca wodą dla superkomputerów jest metalowym elementem wymiany ciepła zamontowanym bezpośrednio na chipach o wysokim strumieniu ciepła, takich jak procesory i procesory graficzne.Zawiera precyzyjne wewnętrzne kanały przepływu, które szybko usuwają ciepło z chipów za pomocą krążącej dejonizowanej wody lub specjalistycznego płynu chłodzącegoCiepło jest następnie rozpraszane przez CDU (jednostkę dystrybucji chłodzącej) i chłodnie na zewnątrz, tworząc system chłodzenia zamkniętego.

Na interfejs kontaktowy należy zastosować wysokiej wydajności tłuszcz termiczny lub materiały do zmiany fazy (TIM).

• Płyty chłodzące z płetwami skrzyżowanymi/mikrokanalami:0Mikrokanały lub płetwy o długości 0,1 mm są precyzyjnie obrobione lub wytłoczone na podłożu miedzianym lub aluminiowym.MLCP (Microchannel Cooling Plate Integrated Package) dodatkowo integruje płytkę chłodzącą z chipem IHS, eliminując warstwę pośrednią TIM i zmniejszając odporność termiczną o ponad 40%, odpowiedni do 1500-2000 W GPU/CPU.
• Płyty chłodzące z wbudowanymi rurami:Rury miedziane są wbudowane w szczeliny frezowane na płytce bazowej i uszczelnione przez spawanie.chociaż z nieco wyższą lokalną opornością termiczną.
• Płyty chłodzące drukowane 3D:Produkowane za pomocą technologii SLM z wykorzystaniem stopów miedzi z optymalizowanymi topologicznie kanałami przepływu.ale wysokie koszty masowej produkcji ograniczają zastosowanie do dostosowanych komponentów superkomputerów.
• Płyty chłodzące wybuchowe/ekstruowane:Niskie koszty i wysoka prędkość produkcji, ale ograniczone osiągi termiczne; zazwyczaj nie są stosowane w procesorach komputerowych.

• Materiały:Miedź (przewodność cieplna 401 W/ ((m*K), preferowana do wymiany ciepła), aluminium (lekka i niska cena dla komponentów pomocniczych).Modele wysokiej klasy wykorzystują stopy miedzi i wolframu do równoważenia przewodności cieplnej i współczynnika rozszerzania cieplnego.
• Uszczelnienie i bezpieczeństwo:Podwójne pierścienie O + spawanie próżniowe, prędkość wycieku < 10−6 ml/h. Wyposażone w czujniki ciśnienia/wycieku cieczy i zawory automatycznego wyłączania.
• Środki chłodzące:Woda dejonizowana (niskie koszty, wysoka właściwość cieplna), glikol wodny (przeciwzmrożenie), elektroniczny płyn fluorowany (izolacja, dla zastosowań wrażliwych na wycieki).
• CDU i kontrola:Dokładność regulacji temperatury ±0,5 °C, regulowana przepływność w celu uniknięcia nadmiernych różnic temperatury między żetonami.
• Wydajność termiczna:Gęstość strumienia ciepła do 100 W/cm2+, różnica temperatury powierzchni chipów < 5 °C.

Summit / Sierra (Oak Ridge / Lawrence Livermore National Laboratory, USA):Wdrożyć chłodzenie hybrydowe z bezpośrednim chłodzeniem dla wszystkich procesorów i procesorów graficznych. Płyty chłodzące obsługują 90% obciążenia cieplnego. Temperatura wody chłodzącej przekracza 40 °C, znacznie zmniejszając zużycie energii w systemie.

Superkomputery domowe nowej generacji ekzaskalowe:Powszechnie stosowane jest chłodzenie płytkowe na zimnych płytkach.dalsza poprawa efektywności chłodzenia i zmniejszenie zużycia energii pompy o 30%-60%.

• Koszt i produkcja:Mikrokanały i MLCP wymagają niezwykle wysokiej precyzji obróbki, a wydajność bezpośrednio wpływa na koszt.
• Utrzymanie:Długotrwała eksploatacja wymaga wysokiej czystości płynu chłodzącego i czystych rurociągów, aby zapobiec korozji i skażeniu.
• Trendy:Integracja płyt chłodzących i opakowań chipów, chłodzenie dwufazowe, hybrydowe rozwiązania zanurzenia + płyt chłodnych oraz sterowanie predykcyjne przepływem i temperaturą CDU oparte na sztucznej inteligencji.