Edistyksellinen valmistus ja suunnittelu mikrokanavakylmälevyjen suorituskyvyn parantamiseksi palvelinkeskuksissa

Nestejäähdytteisten mikrokanavajäähdytyslevyjen (nestejäähdytettyjen levyjen) käyttö konesaleissa on osoittautunut erittäin tehokkaaksi menetelmäksi suurten lämpökuormien poistamiseksi. Pienentämällä kanavan hydraulista halkaisijaa voidaan saavuttaa suurempi lämmönsiirtokerroin. Rinnakkaisissa rakenteissa pienet virtausnopeudet mikrokanavissa voivat tuottaa laminaarista virtausta, mikä johtaa lämmönsiirtokertoimen käänteiseen suhteeseen hydrauliseen halkaisijaan. Hydraulisen halkaisijan pienentäminen lisää painehäviötä, mikä voi johtaa liian suureen pumppaustehoon.

Ottamalla kattavasti huomioon erilaisia ​​käsittely- ja valmistusteknologioita, muuttamalla virtaussuunnittelua ja siirtymällä lineaarisista konfiguraatioista kolmiulotteisiin monimutkaisiin mikrokanaviin, strategiat voivat parantaa mikrokanavajäähdytyselementtien lämmönsiirtokerrointa ja tasaisuutta.

Vähennä tilankäyttöä ja tarjoa mahdollisuuksia suuritiheyksiseen laskentaan:

Nestejäähdytteiset levyt voivat vähentää merkittävästi jäähdytyselementtien tilankäyttöä, mikä mahdollistaa suuremman laskentalaitteiston sijoittamisen suuritiheyksisiin koteloihin. Perinteisen palvelimen ilmajäähdytteisen jäähdytyselementin koko (pituus * leveys * korkeus) on 10 X 10 x 5 cm, kun taas nestejäähdytteisen levyn koko (pituus * leveys * korkeus) on vain 8 x 4 X 0,35 cm. Nestejäähdytteisen levykomponentin tilavuus on 11,2 cm3, mikä on paljon pienempi kuin ilmajäähdytteisen moduulin 500 cm3. Nestejäähdytetty levy ei ainoastaan ​​täytä korkean suorituskyvyn laskentayksiköiden vaatimukset nopeaa lämmönsiirtoa varten, vaan myös säästää tilaa suuritiheyksisten tietokoneiden integrointiin.

Useita käsittely- ja valmistustekniikoita:

Kylmälevyn pohjalevyn pinnalla oleva mikrokanavarakenne on tärkeä lämmönsiirtoa tehostava tekijä. Tällä hetkellä nestejäähdytetyn levyn mikrokanavahampaiden välinen etäisyys on saavuttanut tason 0,1 mm, ja sen suunnittelu, käsittely ja valmistus ovat yksi nestejäähdytetyn levyn teknisistä ydinhaasteista. Lineaaristen mikrokanavien valmistukseen voidaan käyttää useita menetelmiä, kuten:
1. Hiihtoprosessi
2. Perinteinen koneistus
3. Fotokemiallinen etsaus (PCE)
4. Sähkökipinälangan katkaisu
5. Puristusmuovaus
6. MDT (Micro Deformation Technology)
7. Vesisuihkuleikkaus

Nesteen suunnan muuttaminen lämmönsiirron parantamiseksi:

Rinnakkaisvirtaus mikrokanavakylmälevy on lämmönsiirtokanava, jossa neste virtaa rinnakkain jäähdytetyn pinnan kanssa. Sitä vastoin Mikrosin normaalivirtaus ™） Microchannel Cold Plate (NCP) sallii nesteen virtauksen lämmönsiirtokanavan läpi kohtisuoraan jäähdytettyyn pintaan nähden, mikä eliminoi suuren painehäviön ja epätasaisen pintalämpötilan, joita tavallisissa ratkaisuissa usein esiintyy. Sillä voidaan saavuttaa niinkin alhainen lämpövastus kuin 0,02 C-cm2/W, painehäviön alueella 5-35 kPa (1-5 psi).

Tällä hetkellä nestejäähdytetyn levyn mikrokanavien välinen etäisyys on saavuttanut tason 0,1 mm, ja suunnittelussa ja käsittelyssä on otettava huomioon tarkemmat virtauskanavat ja virtausvastus, mikä asettaa teknisiä esteitä ja haasteita.