沒式冷卻(Immersion Cooling)

 

 

 

浸入式冷卻需要將伺服器等 IT 設備完全浸入非導電液體中。通常,這種液體包含在隔熱罐內,以確保有效的散熱。浸沒設備產生的熱量被液體吸收。為了保持最佳的工作溫度,然後使用外部或內部熱交換器冷卻加熱的液體,該熱交換器又連接到再冷卻器。即使採用了這項技術,輔助空氣冷卻組件仍然是不可或缺的。大約 5% 的熱負荷由風冷系統承擔。

有些工廠完全不需要 CDU。然而,這只有透過浸入式冷卻才可能實現,因為用於分離迴路的熱交換器已經安裝在水箱上。溫度需要透過設施水進行調節,與使用 CDU 相比靈活性較差。然而,沒有 CDU 的設計也有優點:例如,效率更高,因為不需要使用熱交換器來連接設施水,因此此時不會產生傳輸損失。此外,不需要額外的空間來容納 CDU。另一方面,對於直接晶片液體冷卻,始終需要 CDU。這是因為冷板管的直徑較小,因此需要較高的水質來保持迴路清潔。通常,本文開頭提到的優勢以及 CDU 版本的更大靈活性超過了非 CDU 版本的優點,並且是採用液體冷卻的資料中心最受歡迎的選擇。這也是因為,如果沒有 CDU 進行系統分離,則必須將乙二醇添加到設施水中,從而降低效率。

冷卻液體分配裝置(CDU)

當使用浸入式冷卻時,轉換風冷系統的成本相對較高。通常,現有伺服器必須替換為專門為浸入式冷卻而開發的伺服器,然後在介電液托盤或罐中運行。因此,現有的機架無法再使用。除了絕對均勻的散熱外,液體還可以確保主機板不再吸入任何灰塵,因此不再需要清潔。

有或沒有泵浦的循環:1相和2相液體冷卻

另一個區別是冷卻液的循環方式。在單相液體冷卻中,選擇介電流體以確保吸收的熱量無法達到其閃點並始終保持液態。為了排出熱量,液體不斷地被泵送通過外部熱交換器。

在兩相液體冷卻中,液體會因溫度差異而不斷改變其聚集狀態。由於吸熱,介電流體在取決於其規格的溫度下超過其閃點,從而變成氣態並上升。罐體上部有冷凝器,經由水迴路從外部冷卻。流體到達冷凝器時冷卻,變成液體並再次流回,再次吸收熱量。兩相版w本的優點是它完全無需泵即可管理,因此需要更少的移動部件。另一方面,必須考慮這些液體的較高全球升溫潛能值。

 

透過隔離技術冷卻系統(TCS)和設施水系統(FWS),交叉污染和洩漏的風險顯著降低,從而提高冷卻系統的整體可靠性。