3M помогает поддерживать работу ЦОД в эпоху беспрецедентного использования данных

С ростом объемов данных растет нагрузка на серверы в дата-центрах, для охлаждения которых обычных воздушных установок уже недостаточно.

Центры обработки данных поглощают гигантское количество энергии, по оценкам Google, каждый поисковый запрос приводит к выбросу примерно 0,2 грамма CO2 в атмосферу из-за энергии, необходимой для питания, маршрутизаторов и серверов.

Охлаждение электроники является самой большой частью расходов на электроэнергию в центрах обработки данных. Процессоры, используемые в центрах обработки данных, выделяют огромное количество тепла, и без эффективного охлаждения температура внутри устройств повышается, они становятся менее эффективными. Это также может привести к поломке оборудования и потере данных.

Компания 3М представляет инновационные решения для иммерсионного охлаждения центров обработки данных. Диэлектрические жидкости для электроники 3M™ Fluorinert™ и инженерные жидкости 3M™ Novec™ для однофазного и двухфазного иммерсионного охлаждения могут  использоваться для охлаждения высокопроизводительного оборудования  центров обработки данных, позволяют минимизировать операционные затраты и снизить негативное влияние на экологию.

«Технология иммерсионного (погружного) охлаждения с жидкостями 3M подходит для охлаждения самых современных и мощных центров передачи данных. В отличие от воздушного охлаждения, требующего разнесения нагревающихся компонентов на достаточное расстояние для эффективного обдува,  при погружном охлаждении мы можем разместить оборудование максимально компактно и охладить его с помощью жидкостей 3M. Благодаря процессу пассивной передачи тепловой энергии на теплообменник, такая технология позволяет снизить потребление энергии на охлаждение до 95%», - комментирует Эрик Олсон (Erik Olson), менеджер по глобальному маркетингу подразделения 3M Electronics Materials Solutions.

Диэлектрические жидкости 3M могут использоваться для однофазного и двухфазного иммерсионного охлаждения, т.е. охлаждения оборудования, путем его непосредственного погружения в непроводящую жидкость, а также для охлаждения ”direct to chip”, то есть при помощи подведения контура с жидкостью 3М непосредственно к нагревающемуся компоненту. При однофазном иммерсионном охлаждении жидкость 3М не меняет агрегатного состояния. Оборудование погружается в жидкость, и тепло от электронных компонентов передается ей. Насосы обычно используются для перемещения нагретой жидкости в теплообменник, где она охлаждается и возвращается обратно.

При двухфазном иммерсионном охлаждении жидкость закипает, и происходит конденсация на теплообменнике, соединенном с внешним контуром охлаждения, что значительно увеличивает эффективность теплопередачи. Когда нагревающаяся электроника погружена в жидкость с температурой кипения равной или ниже температуры нагрева компонентов, жидкость закипает, испаряясь. Пар конденсируется на теплообменнике внутри резервуара и передается охлаждающей жидкости во внешнем контуре охлаждения, соединенном, например, с сухой градирней или с источником проточной холодной воды.

По словам Нэнси Чанг (Nancy Chang), менеджера по глобальному маркетингу подразделения 3M Electronics Materials Solutions, в будущем иммерсионное охлаждение продолжит играть ключевую роль в развитии высоко интегрированного мира. Оно поможет развить такие технологии, как машинное обучение, искусственный интеллект, блокчейн и автономные транспортные средства, на территориях с высокой плотностью населения, где затраты на энергию и недвижимость высоки.

В России специалисты из МГТУ им. Баумана в сотрудничестве с инженерами 3М Россия и несколькими компаниями-партнерами разработали установку с системой погружного охлаждения на основе жидкости 3М Novec 7100. Область применения этой установки очень широкая: суперкомпьютеры, искусственный интеллект, распознавание образов, безопасное хранение данных, краевые, модульные и масштабируемые ЦОДы. 

Установка состоит из металлического корпуса, внутри которого находятся: конденсатор, кассетные вставки для плат, охлаждающая жидкость. Нижняя вставка с платами погружается в диэлектрическую жидкость, а верхняя остается над ней. Иммерсионная жидкость стекает по поверхности вставок, за счет чего происходит охлаждение. Благодаря уникальному инженерному строению конденсатора происходит разрезание пленки конденсата и предотвращение пленочного кипения. Это способствует увеличению коэффициента теплопередачи почти в 10 раз!  Значимость проекта оценили научные специалисты – он занял второе место в XIII Всероссийской инновационной молодежной научно-инженерной выставке «ПОЛИТЕХНИКА» в номинации «Энергетическое машиностроение». 

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!