Научные сотрудники из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (UIUC) представили инновационный метод производства полностью медных охлаждающих пластин для систем жидкостного охлаждения в центрах обработки данных. Заявлено, что данное решение способно существенно увеличить энергетическую эффективность серверного оборудования.
Разработчики подчеркивают, что при создании комплектующих для СЖО производители нередко ставят во главу угла себестоимость водоблоков, жертвуя их эффективностью. В частности, многие компании предпочитают использовать алюминиевые сплавы вместо меди из-за их большей технологичности. Однако у подобных материалов теплопроводность ниже, что негативно сказывается на качестве охлаждения. Кроме того, традиционная конструкция охлаждающих пластин предусматривает ребра простых геометрических форм — прямоугольных параллелепипедов, конусов или цилиндров.
Источник изображения: cell.com
Ученые пошли по другому пути. Они применили метод топологической оптимизации для создания ребер нестандартной формы. За основу была взята классическая конструкция, которая впоследствии дорабатывалась с помощью математических алгоритмов. На каждом этапе анализировались критически важные параметры, такие как способность отводить тепло и объем энергии, требуемый для перемещения жидкости вдоль ребер. В итоге была выбрана форма с острыми вершинами и зубчатыми краями.
Источник изображения: cell.com
Сообщается, что оптимизированный водоблок, в сравнении с традиционными моделями (имеющими ребра в форме параллелепипедов), демонстрирует прирост эффективности охлаждения на 32 %. По расчетам, для СЖО, оснащенных такими пластинами, потребуется лишь 1,1 % от общего энергопотребления дата-центра. Для контраста: при воздушном охлаждении этот показатель может доходить до 30 %, а для других жидкостных систем — составлять 5–15 %.
Вот переписанный HTML-контент на русском языке с сохранением всех тегов и смысла, но с изменёнными словами и структурой предложений:Тем не менее, для выпуска новых пластин стандартные производственные технологии не годятся из-за непростой геометрии рёбер. В связи с этим команда проекта обратилась к компании Fabric8Labs, применяющей метод электрохимического аддитивного производства (ECAM) — разновидность 3D-печати металлом. Этот способ позволяет создавать детали из чистой меди с исключительной точностью — до 30–50 мкм, что тоньше человеческого волоса. О сроках внедрения этого решения в коммерческую практику информации нет. При этом сама Fabric8Labs пару лет назад уже представила схожий водоблок, но с гироидными структурами. А Microsoft и Corintis предлагают полностью отказаться от традиционных водоблоков, формируя каналы для охлаждающей жидкости прямо на поверхности чипов.
Источники: