Technologia chłodzenia CPU/GPU typu Cold Plate
Aby rozwiązać problemy związane z nagrzewaniem w centrach danych o wysokiej wydajności i bardzo dużych centrach danych, Fujikura opracowuje unikalną, ułożoną w stos płytę chłodzącą jako element chłodzący dla procesorów/GPU nowej generacji. Płyty chłodzące z mikrokanałowymi żebrami, wodą nadającą się do recyklingu i chłodziwem są szeroko stosowane do chłodzenia wysokowydajnych procesorów CPU/GPU. Dzięki zastosowaniu cieńszych żeberek mikrokanałowych i zwiększeniu ich liczby można poprawić wydajność płyty zimnej. Jednak cienkość żeber jest ograniczona właściwościami fizycznymi materiałów i tradycyjnymi metodami przetwarzania, dlatego konieczne jest badanie nowych technologii płyt zimnych.
Dlatego też Fujikura wykorzystała zaawansowane metody projektowania termicznego, w tym optymalizację topologii i technologię łączenia metali, aby opracować nowy typ zimnej płyty o unikalnej strukturze. Ten nowy typ zimnej płyty jest tworzony poprzez laminowanie i łączenie cienkich płyt metalowych o dużej liczbie charakterystyk krótkiego kanału przepływu poprzez lutowanie próżniowe. Jego wewnętrzna struktura posiada dużą liczbę trójwymiarowych wąskich i krótkich kanałów przepływowych, o wysokim współczynniku przenikania ciepła i większej efektywnej powierzchni wymiany ciepła na jednostkę objętości.
W porównaniu z tradycyjnymi płytami chłodzącymi tego samego rozmiaru, nowa płyta chłodząca zmniejsza opór cieplny o ponad 20%, oszczędza miejsce i zapewnia wydajne chłodzenie, co ma przyczynić się do rozwiązania problemów z chłodzeniem w różnych zastosowaniach HPC i centrach danych.
Ten typ laminowanej płyty zimnej można wytwarzać w urządzeniach do lutowania próżniowego. W wysokotemperaturowym piecu próżniowym urządzenia metal o niższej temperaturze topnienia, znajdujący się pomiędzy metalowymi płytami, wtapia się w złącza zimnych płyt poprzez działanie kapilarne, uszczelniając w ten sposób starannie ułożone wielowarstwowe metalowe płyty. Poprzez odkurzanie eliminuje się atmosferę panującą w piecu wysokotemperaturowym, zapobiegając tworzeniu się tlenków podczas ogólnego procesu lutowania. Jeśli nie ma środowiska próżniowego, potrzebny jest topnik do ochrony utworzonego złącza, a proces lutowania próżniowego może stworzyć wyjątkowo mocne połączenia bez topnika lutowniczego, co może zapewnić czystość spawanej precyzyjnej konstrukcji.
Ze względu na rosnące zapotrzebowanie na szybsze przetwarzanie danych i bardziej złożone obliczenia, zużycie energii przez procesory i procesory graficzne w centrach danych stale rośnie, co stwarza poważne wyzwania dla branży w zakresie zarządzania wytwarzanym przez nie ciepłem. Aby rozwiązać ten problem, branża przyjmuje różne strategie technologiczne w celu poprawy wydajności płyt chłodzących. Ulepszenia te obejmują optymalizację materiałów przewodzących ciepło, udoskonalenie struktury mikrokanalików wewnątrz płyty i ulepszenie ogólnego projektu w celu zwiększenia powierzchni stykającej się ze źródłem ciepła.
