浸沒式散熱介紹(1)

晶片大廠英特爾指出,數據資料中心佔據了全世界1%的電力需求和0.3%的碳排放量,經過研究顯示,與傳統資料中心相比,具備能源再利用的浸沒式冷卻技術,能夠將碳排量降低45%。

目前數據資料中心應用冷卻技術大致可以分為下面幾種方式:

1.室外空氣冷卻:這是一種相對較簡單的冷卻方式,通過將室外空氣引入數據中心,然後通過空調系統進行冷卻。

2.冷水循環:這種方式通過在數據中心內部的管道系統中流動冷水,以吸收數據中心產生的熱量。冷水在管道中流動時,會將熱量帶出數據中心,然後回到冷卻塔中進行冷卻。

3.直接擴散式冷卻:這種冷卻方式是通過在數據中心內部的管道系統中直接將冷卻劑噴灑到數據中心的設備上。這種方式的好處是可以快速冷卻數據中心的設備,但同時也會增加維護成本。

4.液體冷卻:液體冷卻是以液體作為熱能傳導機制的散熱方式,市面上常見的伺服器專用液體冷卻技術,分別為直接液冷(DLC),或稱直達晶片(D2C)液冷;以液體作為熱量傳導機制的散熱方式,利用水管輸送冷卻液體在伺服器中走一圈,透過導熱銅片將熱能帶走降溫,變熱的液體循環到外部後再轉換為冷卻液體或是蒸氣繼續循環利用。

5.浸沒式冷卻:透過將伺服器直接浸泡在不導電的液體中,直接將零組件產生的熱能傳導給流體,不需要其他主動式的冷卻零件,譬如散熱鰭片、導熱銅管或風扇等等,溫度上升的液體透過循環冷卻方式再回流繼續吸收熱能,可大幅提升能源效率。

使用液冷散熱的導熱效率,約是氣冷散熱的3倍,資料中心中有約20%電力被用於散熱,採用液冷技術可將其減少至一半以下,另一種以熱交換為主的浸沒式冷卻,其降低電力使用(PUE)的效能比水循環更勝一籌

  • 在空間使用率、解熱能力與能源使用效率的優勢
  • 透過浸沒式冷卻技術直接將硬體置入特殊的不導電電子工程液中(介電液),因為不用再考慮傳統空氣熱對流的因素,伺服器可以設計的極為緊密,創造出最佳的硬體密度,而去除傳統風扇的優勢就在大幅降低資料中心的室內噪音,穩定改善電力使用效率PUE,因為捨棄外部冷卻的零件,所以也相對減少了需要維修的零組件。

 

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參考來源

gigabyte, Money DJ, 經濟日報, technews-https://www.gigabyte.com/tw, https://www.moneydj.com/, https://money.udn.com/money/index, https://technews.tw/: