La tendencia del enfriamiento del centro de datos: tecnología de enfriamiento por inmersión

refrigeración por inmersiónse logra sumergiendo los componentes de la computadora como CPU, GPU, SSD y memoria DDR, así como otros componentes electrónicos, incluido el servidor completo, en un fluido dieléctrico o refrigerante completamente conductor del calor, y luego enfriándolos a través de un sistema de circulación usando bombas de líquido, tuberías, intercambiadores de calor líquido-líquido y/oenfriador secopara eliminar el calor del fluido dieléctrico/refrigerante.

El fluido dieléctrico común pararefrigeración por inmersiónde componentes electrónicos incluye productos químicos a base de aceite mineral o completamente sintéticos. Estos productos químicos se dividen en 2 tipos principales de aplicaciones: refrigerante de inmersión líquida monofásico (SLIC) y refrigerante de inmersión líquido-gas bifásico (2PIC).

La refrigeración por inmersión se está convirtiendo en una solución de refrigeración popular para los centros de datos de todo el mundo, especialmente para los centros de datos ecológicos, porque no es necesario instalar una costosa infraestructura de refrigeración por aire (incluidos los ventiladores de servidor integrados) y puede ahorrar energía en gran medida.

Los ventiladores del servidor integrados se pueden quitar del sistema antes de la inmersión, porque los servidores y otro hardware de TI enfriado por refrigeración por inmersión no necesitan ventiladores para hacer circular el fluido dieléctrico. La pasta de transferencia de calor a base de hidrocarburos, que generalmente se usa con el disipador de calor en la CPU y otros chips, debe reemplazarse con diferentes compuestos para evitar su disolución en el refrigerante. La lámina de indio y la resina epoxi termoconductora se utilizan a menudo como materiales de sustitución.

La temperatura utilizada en el enfriamiento por inmersión líquida depende de la temperatura máxima a la que el equipo sumergido puede operar de manera confiable. Para los servidores, este rango de temperatura suele estar entre 15 °C y 65 °C, pero para los mineros de criptomonedas basados ​​en ASIC, este rango puede extenderse a 75 °C. El aumento en el rango de temperatura permite que los operadores de centros de datos utilicenrefrigeradores secosen lugar de enfriador de aire, y también usar SLIC para utilizar más efectivamente los cambios de temperatura ambiente para obtener un enfriamiento más efectivo, porque la efectividad de los sistemas monofásicos no está limitada por los puntos de ebullición.

SLIC no cambiará de fase, ni se evaporará en el aire, y no es necesario sellar el sistema de enfriamiento para asegurar que el líquido de evaporación sea recapturado. Esto también facilita la desinstalación o el reemplazo de los componentes del servidor, lo que mejora la capacidad de mantenimiento del sistema. Comparado con SLIC, 2PIC es un refrigerante que cambia de líquido a gas a baja temperatura. Cuando se sumerge en 2PIC, el calor generado por el servidor es suficiente para que el refrigerante se evapore a gas. Luego, el gas es capturado por el sistema de condensación, que condensa el gas en líquido; de lo contrario, se evaporará. El costo de 2PIC es mucho más alto que SLIC y el sistema 2PIC debe cerrarse.

Intel, Mega y otras marcas afines han comprobado las ventajas de los servidores de inmersión.

En la actualidad, las aplicaciones comerciales de refrigeración por inmersión incluyen soluciones de refrigeración de servidores básicos para centros de datos, clústeres de servidores, aplicaciones HPCC y minería de Bitcoin, arquitectura de alojamiento web convencional basada en la nube, y los fabricantes de baterías y vehículos eléctricos también utilizan refrigeración por inmersión en baterías, transmisión de energía sistema, sistemas de recuperación de energía cinética, motores, controladores de motor y otros subsistemas electrónicos de a bordo. El enfriamiento por inmersión también se utiliza para la gestión térmica de LED, láser, máquinas de rayos X y equipos de imágenes por resonancia magnética.

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