קירור נוזל טבילה דו-שלבי מתגבר על האתגר של דליפת נוזל קירור
על מנת לענות על צורכי המחשוב בזמן אמת של נתונים מסיביים והביקוש הגובר ליישומי AI, תעשיית המחשבים עברה לעבר ארכיטקטורות שבבים שיכולות להתמודד עם הספק גבוה יותר. נכון לעכשיו, ההספק של מעבד שבב בודד גדל מ-150 ואט ליותר מ-300 וואט; הספק של GPU יחיד גדל ליותר מ-700W. קירור אוויר מסורתי עומד בפני האתגר להגיע למגבלת הקירור בשרתים בעלי צפיפות הספק גבוהה, לכן היישום והמחקר של קירור נוזלי במרכזי נתונים הפכו לצורך דחוף.
מצד אחד, קירור נוזל טבילה דו-פאזי יכול להשיג יכולת עיבוד בצפיפות גבוהה יותר בחללים מוגבלים, הנחשבת למובילה את מגמת הפיתוח של קירור נוזלי; מצד שני, בשל הבעיות המשמעותיות של תאימות חומרים, איזון חום, שחזור קיטור ויתרונות כלכליים, אנשים רבים מאמינים שקירור נוזל טבילה דו-שלבי הוא עדיין פרויקט מדעי מאתגר.
מערכות הקירור הטובלות הדו-שלביות הנבדקות כיום מזיקות לרוב לאורגניזמים ולסביבה. למרות שהיצרנים יישמו אמצעים קפדניים כדי למנוע כמות גדולה של איבוד נוזל קירור לסביבה, יש צורך לבצע פריצות דרך בדליפת נוזל קירור, עלויות שימוש נמוכות יותר ותחזוקה טובה יותר עבור מדפי מרכזי נתונים טבולים דו-פאזיים.
מיקרוסופט הכינה עיצוב קונספטואלי חדשני למערכת מתלה מרכז נתונים מקורר נוזלי דו-פאזי, במטרה לטפל בבעיות שלעיל. מודול שלדה אטום נפרד יכול להכיל רכיב אלקטרוני אחד או יותר שקוע בנוזל קירור דו-פאזי. כאשר הרכיבים האלקטרוניים פועלים ומתחממים, נוזל הקירור סביב הרכיבים האלקטרוניים עובר מעבר פאזה מהפאזה הנוזלית לשלב הגז, ומגיע למיכל הקבל הדו-פאזי דרך צימוד קיטור. לאחר מכן הוא מקורר במיכל הקבל הדו-פאזי ועובר מעבר פאזה חזרה למצב נוזלי. ניתן להפריד מודול שלדה אטום נפרד מתיבת המעבה הדו-פאזי מבלי לשחרר נוזל קירור דו-פאזי, והמתלה יכול לכלול מספר מודולי שלדה אטומים ואת קופסת המעבה כולה.
בשנים האחרונות, קירור נוזל טבילה דו-שלבי מועדף על ידי מיקרוסופט בשל יעילות הקירור המצוינת וביצועי צריכת האנרגיה שלו. באפריל 2021, מיקרוסופט הודיעה כי קירור נוזלי טבילה דו-פאזי יכול להפחית את צריכת החשמל של כל שרת נתון ב-5% עד 15% כאשר הוא משמש כפתרון קירור ליישומים בעלי ביצועים גבוהים כגון בינה מלאכותית.
מונע על ידי תוצאה זו, צוות מיקרוסופט שיתף פעולה עם יצרנית ומעצב מערכות ה-IT של מרכזי הנתונים Wiwynn כדי ליישם את פתרון קירור הטבילה הדו-שלבי הראשון שלהם במרכז הנתונים Azure של מיקרוסופט בקווינסי, וושינגטון.
