अगले 10 वर्षों में तरल शीतलन बाजार की वृद्धि दर 16% तक है
उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग और कृत्रिम बुद्धिमत्ता बड़े मॉडल प्रशिक्षण जैसे उद्योग उच्च-प्रदर्शन प्रोसेसर पर निर्भर करते हैं। इन प्रोसेसरों को बड़ी मात्रा में कंप्यूटिंग कार्यों को संभालने की आवश्यकता के कारण, वे भारी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करते हैं। इसलिए, बड़ी संख्या में प्रोसेसर और नेटवर्क डिवाइस को समायोजित करने वाले डेटा केंद्र महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी उत्पन्न करते हैं। प्रोसेसर को अधिक गर्म होने से बचाने और इष्टतम प्रदर्शन बनाए रखने के लिए कुशल शीतलन समाधान महत्वपूर्ण हैं।
पारंपरिक वायु शीतलन विधियों की तुलना में, तरल शीतलन में उच्च ताप अपव्यय दक्षता होती है। तरल पदार्थों में उच्च तापीय क्षमता और तापीय चालकता होती है, जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से गर्मी को अधिक प्रभावी ढंग से हटा सकती है। जैसे-जैसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण तेजी से शक्तिशाली होते जा रहे हैं और अधिक गर्मी उत्पन्न करते हैं, तरल शीतलन प्रणालियों के विकास पर बहुत ध्यान दिया गया है। तरल शीतलन एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला और आशाजनक शीतलन समाधान है। अगले 10 वर्षों में, डेटा सेंटर लिक्विड कूलिंग की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर 16% तक पहुंच जाएगी, जबकि अन्य लिक्विड कूलिंग विकल्प भी मजबूती से बढ़ेंगे।
कोल्ड प्लेट का अद्वितीय विभेदन कारक इसकी आंतरिक सूक्ष्म संरचना में निहित है। वर्तमान में, कोल्ड प्लेट समाधानों के लिए माइक्रोचैनल का उपयोग डेटा सेंटर कूलिंग अनुप्रयोगों और अनुसंधान का फोकस है। माइक्रोचैनल कोल्ड प्लेटें महत्वपूर्ण गर्मी हस्तांतरण क्षमता प्रदान कर सकती हैं, हालांकि, छोटी विदेशी वस्तुओं के जमाव के कारण होने वाली माइक्रोचैनल रुकावट; जब ताप प्रवाह बहुत अधिक होता है, तो माइक्रोचैनल में द्रव एकल-चरण से अप्रत्याशित दो-चरण में बदल जाता है, और परिणामी बुलबुले को जल्दी से हटाया नहीं जा सकता है, जिससे चैनल का स्थानीय सूखना हो सकता है। इन समस्याओं से माइक्रोचैनल कोल्ड प्लेट के ताप हस्तांतरण प्रदर्शन में कमी आएगी। पारंपरिक समानांतर माइक्रोचैनल लिक्विड कूल्ड प्लेट में कम ताप प्रवाह घनत्व और असमान प्रवाह वितरण होता है, जो उच्च-प्रदर्शन सर्वर चिप ताप अपव्यय की चुनौती का सामना करता है।
इसलिए, शोधकर्ता सुचारू प्रवाह को बाधित करने, द्रव अशांति को बढ़ावा देने और कोल्ड प्लेट हीट ट्रांसफर को मजबूत करने के लिए हीट ट्रांसफर क्षेत्र को बढ़ाने के लिए विभिन्न असंतत संरचनाओं और विशेष चैनल पैटर्न का उपयोग करते हैं। हालाँकि, इससे अक्सर दबाव में अधिक गिरावट आती है, जिसके लिए सावधानीपूर्वक कोल्ड प्लेट माइक्रोस्ट्रक्चर डिजाइन और द्रव गतिशीलता सिमुलेशन की आवश्यकता होती है। कोल्ड प्लेट माइक्रोस्ट्रक्चर का नवाचार महत्वपूर्ण है। वर्तमान में, प्रवाह गड़बड़ी के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाना और इंटरफ़ेस थर्मल प्रतिरोध को कम करने के लिए प्रोसेसर पैकेजिंग के साथ सीधे एकीकृत करना।
इस नवीन तरल शीतलन प्रौद्योगिकी डिजाइन को माइक्रोचैनल इंटीग्रेटेड हीट सिंक (एमसी-आईएचएस) कहा जाता है। 2021 में दूसरे iTherm सम्मेलन में, Intel ने पहली बार एक कॉन्फ्रेंस पेपर में MC-IHS प्रोटोटाइप प्रस्तुत किया। थर्मल परीक्षण के नतीजे बताते हैं कि एमसी-आईएचएस तकनीक की शीतलन क्षमता मानक कोल्ड प्लेट की तुलना में लगभग 30% अधिक है। जब शीतलन भार 1000 W से अधिक होता है, तो Rf-in लगभग 0.05 डिग्री C/W तक पहुंच सकता है।
लिक्विड कूलिंग एक लोकप्रिय थर्मल समाधान है जो उच्च ताप प्रवाह प्रोसेसर और उच्च-घनत्व सर्वर की शीतलन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पारंपरिक वायु शीतलन की जगह लेता है। हालाँकि, सीपीयू पावर की वृद्धि और डिवाइस एकीकरण में सुधार के साथ, पारंपरिक कोल्ड प्लेटों की कमियाँ धीरे-धीरे बढ़ रही हैं। इसलिए, भविष्य के 500W या 1000W प्रोसेसर की शीतलन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए नवीन डिजाइनों की आवश्यकता है।
