Stopnja rasti trga tekočinskega hlajenja v naslednjih 10 letih znaša kar 16 %
Industrije, kot sta visokozmogljivo računalništvo in usposabljanje velikih modelov umetne inteligence, so odvisne od visoko zmogljivih procesorjev. Zaradi velike količine računalniških nalog, ki jih morajo ti procesorji opraviti, proizvajajo ogromne količine toplote. Zato podatkovni centri, ki sprejmejo veliko število procesorjev in omrežnih naprav, proizvajajo veliko količino toplote. Učinkovite hladilne rešitve so ključnega pomena za preprečevanje pregrevanja procesorja in ohranjanje optimalne zmogljivosti.
V primerjavi s tradicionalnimi metodami zračnega hlajenja ima tekočinsko hlajenje večjo učinkovitost odvajanja toplote. Tekočine imajo večjo toplotno zmogljivost in toplotno prevodnost, kar lahko učinkoviteje odvaja toploto iz elektronskih naprav. Ker sodobne elektronske naprave postajajo vse močnejše in proizvajajo več toplote, je razvoj sistemov za hlajenje s tekočinami deležen velike pozornosti. tekoče hlajenje je pogosto uporabljena in obetavna rešitev za hlajenje. V naslednjih 10 letih bo skupna letna stopnja rasti tekočinskega hlajenja podatkovnih centrov dosegla 16 %, medtem ko bodo druge alternative tekočinskega hlajenja prav tako močno rasle.
Edinstven faktor diferenciacije hladne plošče je v njeni notranji mikrostrukturi. Trenutno je uporaba mikrokanalov za rešitve hladnih plošč v središču aplikacij in raziskav za hlajenje podatkovnih centrov. Mikrokanalne hladilne plošče lahko zagotovijo znatno zmogljivost prenosa toplote, vendar mikrokanalne blokade povzročijo odlaganje majhnih tujkov; Ko je toplotni tok previsok, se tekočina v mikrokanalu spremeni iz enofazne v nepričakovano dvofazno, nastalih mehurčkov pa ni mogoče hitro odstraniti, kar lahko povzroči lokalno izsušitev kanala. Te težave bodo povzročile zmanjšanje učinkovitosti prenosa toplote mikrokanalne hladne plošče. Tradicionalna vzporedna mikrokanalna tekočinsko hlajena plošča ima nizko gostoto toplotnega toka in neenakomerno porazdelitev pretoka, zato se sooča z izzivom odvajanja toplote visoko zmogljivega strežniškega čipa.
Zato raziskovalci uporabljajo različne diskontinuirane strukture in posebne vzorce kanalov, da prekinejo nemoten pretok, spodbujajo turbulenco tekočine in povečajo območje prenosa toplote, da okrepijo prenos toplote s hladno ploščo. Vendar to pogosto vodi do večjega padca tlaka, kar zahteva skrbno načrtovanje mikrostrukture hladne plošče in simulacijo dinamike tekočin. Inovacija mikrostrukture hladne plošče je ključnega pomena. Trenutno izboljšuje prenos toplote z motnjami pretoka in neposredno integracijo z embalažo procesorja za zmanjšanje toplotne odpornosti vmesnika.
Ta inovativna zasnova tehnologije tekočega hlajenja se imenuje mikrokanalni integrirani hladilnik (MC-IHS). Na 20th konferenci iTherm leta 2021 je Intel prvič v konferenčnem dokumentu predstavil prototip MC-IHS. Rezultati toplotnih testov kažejo, da je hladilna zmogljivost tehnologije MC-IHS približno 30 % večja kot pri standardni hladni plošči. Ko je hladilna obremenitev večja od 1000 W, lahko Rf-in doseže približno 0,05 stopinj C/W.
Tekočinsko hlajenje je priljubljena toplotna rešitev, ki nadomešča tradicionalno zračno hlajenje, da zadovolji potrebe po hlajenju procesorjev z visokim toplotnim tokom in strežnikov z visoko gostoto. Vendar pa se z rastjo moči procesorja in izboljšanjem integracije naprav pomanjkljivosti tradicionalnih hladnih plošč postopoma povečujejo. Zato so potrebne inovativne zasnove za izpolnitev hladilnih potreb prihodnjih 500 W ali 1000 W procesorjev.
