ייצור ועיצוב מתקדמים לשיפור הביצועים של פלטות קרות מיקרו-ערוציות במרכזי נתונים

היישום של גופי קירור מיקרו-ערוציים מקוררים בנוזל (צלחות מקוררות נוזל) במרכזי נתונים הוכח כשיטה יעילה מאוד לביטול עומסי חום גבוהים. על ידי הפחתת הקוטר ההידראולי של הערוץ, ניתן להשיג מקדם העברת חום גדול יותר. במבנים מקבילים, קצבי זרימה קטנים בתוך מיקרו-ערוצים יכולים ליצור זרימה למינרית, וכתוצאה מכך יחס הפוך של מקדם העברת חום לקוטר הידראולי. הקטנת הקוטר ההידראולי תגביר את ירידת הלחץ, מה שעלול להוביל לכוח שאיבה בלתי מקובל.

על ידי שיקול מקיף של טכנולוגיות עיבוד וייצור שונות, שינוי עיצוב זרימה ומעבר מתצורות ליניאריות למיקרו-ערוצים מורכבים תלת מימדיים, אסטרטגיות יכולות לשפר את מקדם העברת החום ואת האחידות של גופי קירור מיקרו-ערוציים.

צמצם את תפוסת החלל וספק אפשרויות מחשוב בצפיפות גבוהה:

צלחות מקוררות נוזל יכולות להפחית באופן משמעותי את תפוסת החלל של גופי קירור, ומספקות אפשרות להכיל יותר חומרת מחשוב במארזים בצפיפות גבוהה. הגודל של גוף הקירור המסורתי של השרת המסורתי (אורך * רוחב * גובה) הוא 10 X 10 X 5 ס"מ, בעוד שגודל הצלחת המקוררת נוזלית (אורך * רוחב * גובה) הוא רק 8 X 4 X 0.35 ס"מ. הנפח של רכיב הצלחת המקורר הנוזל הוא 11.2 ס"מ, שהוא נמוך בהרבה מ-500 ס"מ של המודול מקורר האוויר. הצלחת המקוררת בנוזל עונה לא רק על הדרישות של יחידות מחשוב בעלות ביצועים גבוהים להעברת חום מהירה, אלא גם חוסכת מקום לשילוב מחשוב בצפיפות גבוהה.

טכנולוגיות עיבוד וייצור מרובות:

מבנה המיקרו-ערוץ על פני הצלחת התחתונה של הצלחת הקרה הוא גורם מרכזי בשיפור העברת החום. נכון לעכשיו, המרחק בין שיני המיקרו-ערוץ של הצלחת המקוררת נוזל הגיע לרמה של 0.1 מ"מ, והעיצוב, העיבוד והייצור שלה הם אחד האתגרים הטכניים המרכזיים של הצלחת המקוררת בנוזל. ניתן להשתמש במספר שיטות לייצור מיקרו-ערוצים ליניאריים, כגון:
1. תהליך גלישה
2. עיבוד שבבי מסורתי
3. תחריט פוטוכימי (PCE)
4. חיתוך חוט ניצוץ חשמלי
5. יציקת שחול
6. MDT (טכנולוגיית מיקרו דפורמציה)
7. חיתוך בסילון מים

שינוי כיוון הנוזל כדי לשפר את העברת החום:

פלטה קרה מיקרו-ערוצית מקבילה היא תעלת העברת חום שבה נוזל זורם במקביל למשטח המקורר. לעומת זאת, הזרימה הרגילה של Mikros ™） Microchannel Cold Plate (NCP) מאפשרת לנוזל לזרום דרך תעלת העברת החום בכיוון הניצב למשטח המקורר, ומבטל את ירידת הלחץ הגבוהה וטמפרטורת פני השטח הלא אחידה המתרחשים לעתים קרובות בפתרונות נפוצים. הוא יכול להשיג התנגדות תרמית נמוכה כמו 0.02 C-cm2/W, עם טווח ירידת לחץ של 5-35 kPa (1-5 psi).

נכון לעכשיו, המרווח בין תעלות המיקרו של הצלחת המקוררת הנוזל הגיע לרמה של 0.1 מ"מ, והתכנון והעיבוד צריכים לשקול ערוצי זרימה מדויקים יותר והתנגדות זרימה, מה שמציב מחסומים ואתגרים טכניים.