Il raffreddamento a liquido a immersione bifase supera il problema delle perdite di refrigerante
Per soddisfare le esigenze di elaborazione in tempo reale di enormi quantità di dati e la crescente domanda di applicazioni IA, l’industria informatica si è spostata verso architetture di chip in grado di gestire una potenza maggiore. Attualmente la potenza di una CPU a chip singolo è aumentata da 150 W a oltre 300 W; La potenza di una singola GPU è aumentata a oltre 700 W. Il tradizionale raffreddamento ad aria deve affrontare la sfida di raggiungere il limite di raffreddamento nei server ad alta densità di potenza, pertanto l'applicazione e la ricerca del raffreddamento a liquido nei data center sono diventate un'esigenza urgente.
Da un lato, il raffreddamento a liquido ad immersione bifase può raggiungere una capacità di elaborazione a densità maggiore in spazi limitati, che è considerato guidare la tendenza di sviluppo del raffreddamento a liquido; D’altro canto, a causa dei notevoli problemi legati alla compatibilità dei materiali, al bilancio termico, al recupero del vapore e ai vantaggi economici, molte persone credono che il raffreddamento a liquido a immersione a due fasi sia ancora un progetto scientifico impegnativo.
I sistemi di raffreddamento immersi a due fasi attualmente allo studio sono spesso dannosi per gli organismi e l’ambiente. Sebbene i produttori abbiano implementato misure rigorose per prevenire grandi quantità di perdite di refrigerante nell'ambiente, è necessario compiere progressi in termini di perdite di refrigerante, costi di utilizzo inferiori e migliore manutenibilità per i rack dei data center con raffreddamento immerso a due fasi.
Microsoft ha preparato un progetto concettuale innovativo per il sistema rack per data center immerso e raffreddato a liquido a due fasi, cercando di risolvere i problemi di cui sopra. Un modulo chassis sigillato separato può contenere uno o più componenti elettronici immersi in un refrigerante bifase. Quando i componenti elettronici funzionano e si riscaldano, il liquido di raffreddamento attorno ai componenti elettronici subisce una transizione di fase dalla fase liquida alla fase gassosa e raggiunge il serbatoio del condensatore bifase attraverso un giunto di vapore. Successivamente viene raffreddato nel serbatoio del condensatore bifase e subisce una transizione di fase che riporta allo stato liquido. Un modulo chassis sigillato separato può essere separato dalla scatola del condensatore bifase senza rilasciare il refrigerante bifase e il rack può includere più moduli chassis sigillati e la scatola del condensatore nel suo insieme.
Negli ultimi anni, Microsoft ha preferito il raffreddamento a liquido a immersione bifase per la sua eccellente efficienza di raffreddamento e le prestazioni in termini di consumo energetico. Nell'aprile 2021, Microsoft ha annunciato che il raffreddamento a liquido a immersione bifase può ridurre il consumo energetico di qualsiasi server dal 5% al 15% se utilizzato come soluzione di raffreddamento per applicazioni ad alte prestazioni come l'intelligenza artificiale.
Spinto da questo risultato, il team Microsoft ha collaborato con Wiwynn, produttore e progettista di sistemi IT per data center, per applicare la prima soluzione di raffreddamento a immersione a due fasi al data center Azure di Microsoft a Quincy, Washington.
