การเลือกโครงสร้างแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับศูนย์ข้อมูล

เนื่องจากการประมวลผล AI, บริการคลาวด์, การประมวลผลประสิทธิภาพสูง และการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง ศูนย์ข้อมูลจึงต้องเผชิญกับภาระความร้อนที่สูงกว่าเดิมมาก ซีพียู, จีพียู, ตัวเร่งความเร็ว AI และโมดูลเซิร์ฟเวอร์ความหนาแน่นสูงในปัจจุบันสร้างความร้อนที่เข้มข้น ซึ่งระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมไม่สามารถจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกต่อไป

ด้วยเหตุนี้ ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับศูนย์ข้อมูลจึงกลายเป็นโซลูชันที่สำคัญสำหรับการจัดการความร้อนในยุคต่อไป ในบรรดาเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวที่หลากหลาย แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว หรือที่รู้จักกันในชื่อแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวหรือแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำ มีบทบาทสำคัญในการถ่ายเทความร้อนจากชิปกำลังสูงไปยังวงจรระบายความร้อน

อย่างไรก็ตาม การเลือกโครงสร้างแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวที่เหมาะสมนั้นไม่ใช่แค่การเลือกใช้ทองแดงหรืออะลูมิเนียมเท่านั้น วิศวกรต้องพิจารณาความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพทางความร้อน การลดลงของความดัน อัตราการไหล ต้นทุนการผลิต ความเข้ากันได้ของวัสดุ ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพการระบายความร้อนในระดับแร็ค

สำหรับศูนย์ข้อมูลที่ใช้ซีพียู, การ์ดจอ และชิป AI กำลังสูง การออกแบบแผ่นระบายความร้อนที่เหมาะสมสามารถส่งผลโดยตรงต่ออุณหภูมิของชิป ความเสถียรของระบบ กำลังในการสูบน้ำ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาว

เหตุใดแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นในศูนย์ข้อมูล

ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมอาศัยพัดลมและแผ่นระบายความร้อนเพื่อกำจัดความร้อนออกจากเซิร์ฟเวอร์ วิธีนี้ใช้ได้ผลกับภาระความร้อนระดับปานกลาง แต่เนื่องจากกำลังการประมวลผลของชิปเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศจึงมีข้อจำกัดหลายประการ:

• การใช้พลังงานของพัดลมสูงขึ้น

• ความสามารถในการระบายความร้อนมีจำกัด

• ความแตกต่างของอุณหภูมิขาเข้าและขาออกของเซิร์ฟเวอร์ที่สูงขึ้น

• จุดที่มีความร้อนสูงบริเวณซีพียู การ์ดจอ และตัวเร่งความเร็ว AI

• ความยากลำบากในการระบายความร้อนให้กับโครงสร้างแร็คที่มีความหนาแน่นสูง

• เสียงดังขึ้นและประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำลง

• ความสามารถในการขยายขนาดที่จำกัดสำหรับคลัสเตอร์ AI และ HPC

แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับศูนย์ข้อมูลช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ได้โดยการวางช่องทางระบายความร้อนไว้ใกล้กับแหล่งความร้อน ความร้อนจะถูกถ่ายเทจากชิปไปยังฐานของแผ่นระบายความร้อน จากนั้นจะถูกกำจัดออกไปโดยการหมุนเวียนของสารหล่อเย็น

เมื่อเปรียบเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยของเหลวมีประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนสูงกว่ามาก เนื่องจากของเหลวมีความสามารถในการนำความร้อนได้ดีกว่าอากาศ ทำให้แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:

• การระบายความร้อนเซิร์ฟเวอร์ AI

• การระบายความร้อน GPU

• การระบายความร้อน CPU

• การระบายความร้อนคลัสเตอร์ HPC

• การระบายความร้อนแร็คความหนาแน่นสูง

• การระบายความร้อนศูนย์ข้อมูลแบบ Edge

• โครงสร้างพื้นฐานการประมวลผลแบบคลาวด์

• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังภายในระบบศูนย์ข้อมูล

สำหรับศูนย์ข้อมูลที่กำลังมุ่งสู่การใช้พลังงานที่มีความหนาแน่นสูงขึ้น ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวไม่ได้เป็นเพียงตัวเลือกขั้นสูงอีกต่อไป แต่กำลังกลายเป็นกลยุทธ์การจัดการความร้อนที่จำเป็น

ปัจจัยสำคัญในการเลือกโครงสร้างแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว

โครงสร้างแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ดีที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับสภาวะการใช้งานจริง แผ่นระบายความร้อนที่มีความต้านทานความร้อนต่ำที่สุดอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดเสมอไป หากมันทำให้เกิดแรงดันตกมากเกินไปหรือมีต้นทุนการผลิตสูงเกินไป

ก่อนเลือกใช้แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบกำหนดเอง วิศวกรควรประเมินปัจจัยต่อไปนี้

1. ภาระความร้อนและการไหลของความร้อน

ขั้นตอนแรกคือการกำหนดภาระความร้อนรวมของส่วนประกอบ ซึ่งโดยปกติจะวัดเป็นวัตต์ ตัวอย่างเช่น GPU หรือตัวเร่งความเร็ว AI กำลังสูงอาจสร้างความร้อนหลายร้อยวัตต์หรือมากกว่านั้น ในขณะที่ชิปหลายตัวบนแผงวงจรเดียวกันอาจสร้างภาระความร้อนรวมที่สูงกว่ามาก

นอกจากกำลังไฟฟ้ารวมแล้ว อัตราการถ่ายเทความร้อนก็มีความสำคัญเช่นกัน อัตราการถ่ายเทความร้อนอธิบายถึงปริมาณความร้อนที่กระจุกตัวอยู่ในพื้นที่เฉพาะ ชิปที่มีอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงต้องการการกระจายความร้อนที่รวดเร็วกว่าและโครงสร้างแผ่นระบายความร้อนภายในที่มีประสิทธิภาพมากกว่า

สำหรับ GPU และชิป AI กำลังสูง อัตราการไหลอาจอยู่ในช่วง 1–3 ลิตรต่อนาทีต่อแผ่นระบายความร้อน ขึ้นอยู่กับกำลังของชิป ประเภทของสารหล่อเย็น เป้าหมายการลดแรงดัน และข้อกำหนดด้านความต้านทานความร้อน

2. ความต้านทานความร้อน

ค่าความต้านทานความร้อนเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของประสิทธิภาพแผ่นระบายความร้อน ค่าความต้านทานความร้อนที่ต่ำกว่าหมายความว่าแผ่นระบายความร้อนสามารถถ่ายเทความร้อนจากชิปไปยังสารหล่อเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม ความต้านทานความร้อนได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย:

• วัสดุแผ่นเย็น

• ความหนาของฐาน

• โครงสร้างช่องทางภายใน

• อัตราการไหลของสารหล่อเย็น

• ความเรียบของพื้นผิวสัมผัส

• วัสดุเชื่อมต่อความร้อน

• ขนาดชิปและการกระจายความร้อน

• คุณภาพการผลิต

• อุณหภูมิทางเข้าของน้ำหล่อเย็น

แผ่นระบายความร้อนแบบไมโครแชนเนลประสิทธิภาพสูงอาจให้ความต้านทานความร้อนต่ำมาก แต่ก็อาจทำให้แรงดันตกคร่อมและกระบวนการผลิตซับซ้อนขึ้นได้เช่นกัน

3. การลดลงของแรงดันและกำลังสูบน้ำ

การลดลงของความดันเป็นอีกปัจจัยสำคัญในการออกแบบแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว หากช่องภายในแคบเกินไปหรือซับซ้อนเกินไป สารหล่อเย็นอาจมีแรงต้านการไหลสูง ซึ่งจะทำให้ต้องใช้ปั๊มที่แรงขึ้นและสิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น

ในแผ่นระบายความร้อนแผ่นเดียว การลดลงของความดันอาจดูเหมือนจัดการได้ แต่ในตู้แร็คศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ที่มีเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องและแผ่นระบายความร้อนหลายแผ่น การลดลงของความดันจะกลายเป็นปัญหาในระดับระบบ

แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ดีสำหรับศูนย์ข้อมูลไม่ควรเพียงแต่ระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังต้องรักษาประสิทธิภาพการไหลของของเหลวในระดับที่เหมาะสมด้วย ซึ่งจะช่วยลดกำลังในการสูบน้ำและเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบระบายความร้อน

4. การกระจายการไหล

สำหรับโมดูลหลายชิป ซีพียูขนาดใหญ่ การ์ดจอ หรือบอร์ดเร่งความเร็ว การกระจายตัวของสารหล่อเย็นอย่างสม่ำเสมอมีความสำคัญมาก การกระจายตัวที่ไม่ดีอาจทำให้บางพื้นที่ได้รับสารหล่อเย็นน้อยลง ส่งผลให้เกิดจุดร้อนเฉพาะที่

โครงสร้างภายในของแผ่นระบายความร้อนควรช่วยนำสารหล่อเย็นกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วบริเวณแหล่งความร้อน สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการระบายความร้อนชิป AI และการระบายความร้อน GPU ความหนาแน่นสูง ซึ่งความร้อนจะกระจุกตัวและมีขอบเขตความร้อนที่แคบ

5. การเลือกวัสดุ

การเลือกใช้วัสดุมีผลต่อประสิทธิภาพทางความร้อน ต้นทุน น้ำหนัก ความต้านทานการกัดกร่อน และกระบวนการผลิต

วัสดุสองชนิดที่ใช้กันทั่วไปสำหรับแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวคืออะลูมิเนียมและทองแดง

สำหรับศูนย์ข้อมูล แผ่นระบายความร้อนอะลูมิเนียมมักเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจเนื่องจากต้นทุนและน้ำหนักที่ถูกกว่า ในขณะที่แผ่นระบายความร้อนทองแดงจะเหมาะสมกว่าเมื่อความร้อนที่ส่งผ่านไปยังชิปสูงมากและประสิทธิภาพการระบายความร้อนเป็นสิ่งสำคัญที่สุด

6. วิธีการผลิต

วิธีการผลิตที่แตกต่างกันส่งผลให้โครงสร้างแผ่นระบายความร้อน ต้นทุน และประสิทธิภาพแตกต่างกันไปด้วย

วิธีการผลิตทั่วไป ได้แก่:

• การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC

• การบัดกรี

• การเชื่อมแบบเสียดทานกวน

• การเชื่อมประสานสุญญากาศ

• การผลิตครีบแบบเฉือน

• การประมวลผลไมโครแชนเนล

• การเชื่อมต่อทองแดง-อะลูมิเนียม

• การปั๊มและการขึ้นรูปสำหรับงานออกแบบปริมาณมากบางประเภท

สำหรับผู้ผลิตแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบสั่งทำพิเศษ สิ่งสำคัญไม่ใช่แค่การออกแบบช่องทางที่มีประสิทธิภาพสูงเท่านั้น แต่ยังต้องมั่นใจว่าโครงสร้างนั้นสามารถผลิตได้อย่างน่าเชื่อถือในระดับอุตสาหกรรมด้วย

โครงสร้างแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวทั่วไปสำหรับศูนย์ข้อมูล

โครงสร้างแผ่นระบายความร้อนภายในที่แตกต่างกันนั้นเหมาะสมกับปริมาณงานของศูนย์ข้อมูลที่แตกต่างกัน ประเภทหลักๆ ได้แก่ แผ่นระบายความร้อนแบบครีบเฉือน แผ่นระบายความร้อนแบบไมโครแชนเนล แผ่นระบายความร้อนที่ปรับให้เหมาะสมตามโครงสร้าง และโครงสร้างประสิทธิภาพสูงขั้นสูงอื่นๆ

1. แผ่นระบายความร้อนของเหลวแบบครีบเฉือน

แผ่นระบายความร้อนแบบครีบเฉือนใช้ครีบที่บางอยู่ภายในช่องทางของเหลวเพื่อเพิ่มพื้นที่การถ่ายเทความร้อน สารหล่อเย็นจะไหลผ่านโครงสร้างครีบและระบายความร้อนออกจากฐาน

นี่เป็นโครงสร้างแบบดั้งเดิมและใช้งานกันอย่างแพร่หลาย ให้ประสิทธิภาพที่เสถียรและเหมาะสมกับภาระงานทั่วไปของศูนย์ข้อมูล

ข้อดีของแผ่นระบายความร้อนแบบครีบเฉือน

• กระบวนการผลิตที่ครบวงจร

• พื้นที่ถ่ายเทความร้อนที่ดี

• เหมาะสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กำลังปานกลางถึงสูง

• คุ้มค่ากว่าเมื่อเทียบกับโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่า

• ปรับแต่งได้ง่ายกว่าสำหรับขนาดต่างๆ

ข้อจำกัด

• ค่าความต้านทานความร้อนอาจสูงกว่าการออกแบบไมโครแชนเนลขั้นสูง

• การลดลงของความดันขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของครีบและเส้นทางการไหลเป็นอย่างมาก

• ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดเสมอไปสำหรับชิป AI ที่มีอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงมาก

แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบครีบเฉือนเหมาะสำหรับการระบายความร้อนเซิร์ฟเวอร์ทั่วไป การระบายความร้อนซีพียู และการใช้งานในศูนย์ข้อมูลที่ให้ความสำคัญกับต้นทุน ความน่าเชื่อถือ และความสามารถในการผลิต

2. แผ่นทำความเย็นของเหลวแบบไมโครแชนเนล

แผ่นระบายความร้อนแบบไมโครแชนเนลใช้ช่องภายในขนาดเล็กมากเพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสของสารหล่อเย็นและปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน โครงสร้างนี้ทำงานเหมือนฮีทซิงค์ระบายความร้อนด้วยของเหลวที่มีประสิทธิภาพสูงอยู่ภายในแผ่นระบายความร้อน

การออกแบบไมโครแชนเนลมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับแหล่งความร้อนที่มีความหนาแน่นสูง เช่น GPU, ตัวเร่งความเร็ว AI และโปรเซสเซอร์ HPC

ข้อดีของแผ่นทำความเย็นแบบไมโครแชนเนล

• ความต้านทานความร้อนต่ำมาก

• ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง

• ประสิทธิภาพสูงสำหรับแหล่งความร้อนเข้มข้น

• เหมาะสำหรับการระบายความร้อนชิป AI และการระบายความร้อน GPU

• โครงสร้างขนาดกะทัดรัด เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความหนาแน่นพลังงานสูง

ข้อจำกัด

• แรงดันตกคร่อมสูงกว่าการออกแบบช่องทางแบบธรรมดา

• มีความไวต่อความสะอาดของน้ำหล่อเย็นมากกว่า

• ผลิตยากกว่า

• ต้นทุนสูงกว่าเมื่อเทียบกับแผ่นทำความเย็นแบบมาตรฐาน

• จำเป็นต้องมีการออกแบบการกระจายการไหลอย่างระมัดระวัง

สำหรับศูนย์ข้อมูล AI สมัยใหม่ แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบไมโครแชนเนลกำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากกำลังไฟฟ้าและความร้อนที่ถ่ายเทจากชิปเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

3. แผ่นระบายความร้อนที่ปรับให้เหมาะสมตามโครงสร้างทางเรขาคณิต

แผ่นระบายความร้อนที่ปรับให้เหมาะสมทางด้านโครงสร้างใช้เทคนิคการออกแบบขั้นสูงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการไหลภายใน โดยมีเป้าหมายเพื่อลดการสูญเสียความดันในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีไว้ได้

ในการออกแบบบางแบบ การปรับแต่งโครงสร้างทางเรขาคณิตสามารถลดการสูญเสียแรงดันได้มากกว่า 20% ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากในระบบที่กำลังสูบน้ำเป็นข้อจำกัดหลัก

ข้อดี

• แรงดันตกต่ำลง

• ประสิทธิภาพไฮดรอลิกที่ดีขึ้น

• สามารถปรับให้เหมาะสมกับรูปแบบชิปเฉพาะได้

• มีประโยชน์สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในระดับแร็ค

ข้อจำกัด

• กระบวนการออกแบบที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

• ต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น

• ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอาจไม่คุ้มค่ากับต้นทุนเสมอไป

• ต้องใช้การจำลองและการตรวจสอบความถูกต้อง

โครงสร้างที่ได้รับการปรับแต่งทางด้านโทโพโลยีนั้นเหมาะสมสำหรับศูนย์ข้อมูลที่วงจรระบายความร้อนต้องรับมือกับแผ่นระบายความร้อนจำนวนมาก และกำลังในการสูบน้ำเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง

4. โครงสร้างแผ่นระบายความร้อนกำลังสูงขั้นสูง

สำหรับชิปหรือโมดูลที่มีกำลังสูงมาก อาจจำเป็นต้องใช้โครงสร้างขั้นสูง โครงสร้างเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับค่า tdps ที่สูงมาก บางครั้งอาจสูงกว่าหลายพันวัตต์ในระดับระบบ

การออกแบบดังกล่าวอาจผสมผสานสิ่งต่อไปนี้:

• ไมโครแชนเนล

• การกระจายการไหลแบบหลายทาง

• การจัดวางทางเข้าและทางออกที่เหมาะสมที่สุด

• โครงสร้างช่องทางหลายชั้น

• ฐานทองแดงที่มีการนำไฟฟ้าสูง

• รูปทรงภายในที่มีแรงดันตกต่ำ

• กระบวนการปิดผนึกและเชื่อมแบบกำหนดเอง

แผ่นระบายความร้อนเหล่านี้มักใช้ในคลัสเตอร์ AI, ระบบ HPC, โมดูลเร่งความเร็วพลังงานสูง และโซลูชันระบายความร้อนระดับแร็คที่มีความหนาแน่นสูง

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของโครงสร้างแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว

ตารางต่อไปนี้สรุปคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพโดยทั่วไปของโครงสร้างแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบต่างๆ

การเลือกที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับว่าลูกค้าให้ความสำคัญกับอุณหภูมิของชิปที่ต่ำที่สุด แรงดันตกคร่อมที่ต่ำที่สุด ต้นทุนที่ต่ำที่สุด กระบวนการผลิตที่ง่ายที่สุด หรือประสิทธิภาพโดยรวมของระบบที่ดีที่สุด

ความต้านทานความร้อนเทียบกับการลดลงของความดัน: ข้อแลกเปลี่ยนที่สำคัญ

ในการออกแบบแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว ความต้านทานความร้อนและการลดลงของความดันมักมีความสัมพันธ์กัน

โครงสร้างครีบที่หนาแน่นขึ้นหรือไมโครแชนเนลที่เล็กลงสามารถลดความต้านทานความร้อนได้ เนื่องจากจะเพิ่มพื้นที่ถ่ายเทความร้อน อย่างไรก็ตาม ก็อาจเพิ่มความต้านทานการไหล ทำให้เกิดการลดลงของความดันมากขึ้นได้เช่นกัน

ในทางกลับกัน ช่องทางที่กว้างขึ้นอาจช่วยลดการสูญเสียแรงดันได้ แต่ก็อาจไม่ให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่เพียงพอสำหรับชิปกำลังสูง

สิ่งนี้ทำให้เกิดข้อแลกเปลี่ยนที่พบได้ทั่วไปในงานวิศวกรรม:

สำหรับงานในศูนย์ข้อมูล เป้าหมายไม่ได้อยู่ที่การออกแบบแผ่นระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเพียงอย่างเดียว แต่เป้าหมายคือการออกแบบแผ่นระบายความร้อนที่ดีที่สุดสำหรับระบบระบายความร้อนทั้งหมด รวมถึงปั๊ม ท่อส่ง ตัวเชื่อมต่อแบบเร็ว หน่วยกระจายสารหล่อเย็น และข้อกำหนดด้านความร้อนระดับแร็ค

วิธีการเลือกโครงสร้างแผ่นระบายความร้อนที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในศูนย์ข้อมูลประเภทต่างๆ

ปริมาณงานที่แตกต่างกันในศูนย์ข้อมูลจำเป็นต้องใช้โครงสร้างแผ่นระบายความร้อนที่แตกต่างกัน

เซิร์ฟเวอร์ศูนย์ข้อมูลทั่วไป

สำหรับเซิร์ฟเวอร์ CPU มาตรฐานและภาระความร้อนระดับปานกลาง แผ่นระบายความร้อนแบบครีบอลูมิเนียมหรือทองแดงสามารถให้ความสมดุลที่ดีระหว่างประสิทธิภาพ ต้นทุน และความน่าเชื่อถือ

โครงสร้างที่แนะนำ:

• แผ่นระบายความร้อนอะลูมิเนียมหรือทองแดง

• โครงสร้างแบบช่องเรียบง่ายหรือแบบครีบเฉือน

• อัตราการไหลปานกลาง

• การลดลงของความดันระดับต่ำถึงปานกลาง

• วิธีการผลิตที่คุ้มค่า

เซิร์ฟเวอร์ฝึกอบรม AI

เซิร์ฟเวอร์สำหรับการฝึกอบรม AI มักใช้ GPU และตัวเร่งความเร็วที่มีประสิทธิภาพสูง ชิปเหล่านี้สร้างความร้อนสูงและมักต้องการโครงสร้างระบายความร้อนที่ซับซ้อนกว่า

โครงสร้างที่แนะนำ:

• แผ่นระบายความร้อนฐานทองแดง

• โครงสร้างไมโครแชนเนล

• การกระจายการไหลที่เหมาะสมที่สุด

• ความสามารถในการจ่ายอัตราการไหลที่สูงขึ้น

• การออกแบบที่มีความต้านทานความร้อนต่ำ

คลัสเตอร์ HPC

ระบบ HPC มักต้องการการทำงานที่เสถียรในระยะยาวและประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูง ทั้งความต้านทานความร้อนและการลดลงของความดันต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง

โครงสร้างที่แนะนำ:

• แผ่นระบายความร้อนทองแดงหรือทองแดงผสมอะลูมิเนียม

• การออกแบบการไหลแบบไมโครแชนเนลหรือแมนิโฟลด์

• การเพิ่มประสิทธิภาพการลดแรงดันต่ำ

• การซีลและการเชื่อมที่เชื่อถือได้

• การตรวจสอบความถูกต้องในระดับระบบ

ศูนย์ข้อมูลเอดจ์

ศูนย์ข้อมูลแบบ Edge อาจมีพื้นที่จำกัดและอาจถูกติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้น้อยกว่า ความน่าเชื่อถือและโครงสร้างที่กะทัดรัดจึงมีความสำคัญมาก

โครงสร้างที่แนะนำ:

• แผ่นระบายความร้อนอะลูมิเนียมเพื่อการออกแบบที่น้ำหนักเบา

• โครงสร้างช่องทางขนาดกะทัดรัด

• การเคลือบพื้นผิวป้องกันการกัดกร่อน

• การทดสอบการรั่วไหลที่เชื่อถือได้

• ติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย

รายการตรวจสอบการออกแบบสำหรับแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับศูนย์ข้อมูล

ก่อนที่จะพัฒนาแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบกำหนดเอง วิศวกรควรตรวจสอบพารามิเตอร์ที่สำคัญในขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้น

รายการตรวจสอบนี้ช่วยลดข้อผิดพลาดในการออกแบบและช่วยให้ลูกค้าและผู้ผลิตสื่อสารกันได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ข้อควรพิจารณาในการผลิตแผ่นระบายความร้อนสำหรับศูนย์ข้อมูล

แผ่นระบายความร้อนประสิทธิภาพสูงไม่เพียงแต่ต้องทำงานได้ดีในการจำลองเท่านั้น แต่ยังต้องผลิตได้จริง เชื่อถือได้ และเหมาะสมสำหรับการใช้งานในศูนย์ข้อมูลในระยะยาวด้วย

1. ความน่าเชื่อถือในการปิดผนึก

ศูนย์ข้อมูลต้องการความน่าเชื่อถือสูงมาก การรั่วไหลของสารหล่อเย็นเพียงเล็กน้อยก็อาจก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อเซิร์ฟเวอร์และระบบไฟฟ้าได้ ดังนั้น แผ่นระบายความร้อนจึงต้องผ่านการทดสอบการรั่วไหลและการทดสอบแรงดันอย่างเข้มงวด

2. การควบคุมการกัดกร่อน

เมื่อใช้แผ่นระบายความร้อนอะลูมิเนียม ต้องพิจารณาความเข้ากันได้ของสารหล่อเย็นและการป้องกันการกัดกร่อนอย่างรอบคอบ การปรับสภาพพื้นผิวและองค์ประกอบทางเคมีของสารหล่อเย็นมีความสำคัญต่อความน่าเชื่อถือในระยะยาว

3. ความเรียบและผิวสัมผัส

พื้นผิวสัมผัสระหว่างชิปและแผ่นระบายความร้อนต้องเรียบและเนียนเพียงพอเพื่อลดความต้านทานความร้อนที่บริเวณรอยต่อ ความเรียบที่ไม่ดีอาจทำให้แรงกดสัมผัสไม่สม่ำเสมอและเกิดจุดร้อนได้

4. ความสะอาดภายใน

สำหรับแผ่นทำความเย็นแบบไมโครแชนเนล ความสะอาดภายในมีความสำคัญมาก อนุภาคขนาดเล็กอาจอุดตันไมโครแชนเนลและส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำความเย็น จำเป็นต้องมีการทำความสะอาดและตรวจสอบอย่างเหมาะสมในระหว่างการผลิต

5. การผลิตที่ปรับขนาดได้

โครงการศูนย์ข้อมูลมักต้องการการผลิตเป็นล็อตใหญ่ การออกแบบแผ่นระบายความร้อนจึงควรได้รับการปรับให้เหมาะสมไม่เพียงแค่เพื่อประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการผลิตซ้ำ การควบคุมคุณภาพ และความเสถียรของต้นทุนด้วย

Kingka สนับสนุนโครงการแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับศูนย์ข้อมูลอย่างไร

Kingka นำเสนอแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบสั่งทำพิเศษ แผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำ แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบ FSW แผ่นระบายความร้อนที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC แผ่นระบายความร้อนอะลูมิเนียม แผ่นระบายความร้อนทองแดง และโซลูชันการจัดการความร้อนแบบครบวงจรสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงและแอปพลิเคชันในศูนย์ข้อมูล

สำหรับโครงการระบายความร้อนในศูนย์ข้อมูล Kingka สามารถให้การสนับสนุนได้ดังนี้:

• การออกแบบโครงสร้างแผ่นเย็น

• การเลือกวัสดุ

• การเพิ่มประสิทธิภาพช่องทางภายใน

• การพัฒนาแผ่นเย็นไมโครแชนเนล

• การผลิตแผ่นระบายความร้อนแบบครีบเฉือน

• การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC

• การเชื่อมแบบเสียดทานกวน

• การบัดกรีและการเชื่อมประสาน

• การบำบัดพื้นผิว

• การทดสอบการรั่วไหล

• การประเมินการลดลงของความดัน

• ออกแบบตามสั่งโดยอิงจากแบบร่างของลูกค้า

การสนับสนุนด้านวิศวกรรมของ Kingka มุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพการใช้งานจริง ความสามารถในการผลิต การควบคุมต้นทุน และความน่าเชื่อถือในระยะยาว แทนที่จะเลือกโครงสร้างแผ่นระบายความร้อนเพียงแบบเดียว เราช่วยลูกค้าประเมินระบบระบายความร้อนโดยรวมและเลือกโซลูชันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานของพวกเขา

สรุปการเลือกโครงสร้างแผ่นเย็น

การเลือกโครงสร้างแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวที่เหมาะสมสำหรับศูนย์ข้อมูล จำเป็นต้องพิจารณาความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพทางความร้อน การลดลงของความดัน ต้นทุนการผลิต การเลือกวัสดุ และความน่าเชื่อถือในระดับระบบ

สำหรับเซิร์ฟเวอร์ศูนย์ข้อมูลทั่วไป แผ่นระบายความร้อนแบบครีบเฉือนหรือแบบช่องธรรมดาอาจเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริงและคุ้มค่า สำหรับชิป AI ความหนาแน่นสูง GPU และโปรเซสเซอร์ HPC อาจจำเป็นต้องใช้แผ่นระบายความร้อนแบบไมโครแชนเนลหรือการออกแบบท่อร่วมขั้นสูงเพื่อให้ได้ความต้านทานความร้อนที่ต่ำลง สำหรับระบบที่กำลังสูบน้ำเป็นสิ่งสำคัญหลัก แผ่นระบายความร้อนที่ปรับให้เหมาะสมกับโครงสร้างสามารถช่วยลดการสูญเสียแรงดันและปรับปรุงประสิทธิภาพทางไฮดรอลิกได้

แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ดีที่สุดนั้นไม่จำเป็นต้องซับซ้อนที่สุดเสมอไป แต่เป็นโครงสร้างที่เหมาะสมกับภาระความร้อนจริง อัตราการไหล ขีดจำกัดการลดลงของความดัน ข้อกำหนดด้านวัสดุ งบประมาณการผลิต และสถาปัตยกรรมการระบายความร้อนระดับแร็ค

kingka นำเสนอแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบสั่งทำพิเศษ แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว แผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำ ฮีทซิงค์ และโซลูชันการจัดการความร้อนแบบครบวงจรสำหรับศูนย์ข้อมูล เซิร์ฟเวอร์ AI ระบบ HPC และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง ด้วยการผสมผสานความเชี่ยวชาญด้านวัสดุ การออกแบบโครงสร้าง การผลิตที่แม่นยำ และการทดสอบความน่าเชื่อถือ kingka ช่วยให้ลูกค้าสร้างโซลูชันการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ เสถียร และปรับขนาดได้สำหรับศูนย์ข้อมูลยุคใหม่