Perché i data center utilizzano il raffreddamento a piastre fredde invece del raffreddamento a liquido ad immersione

Spinta da tecnologie come il cloud computing, l'intelligenza artificiale generativa e il mining crittografato, la densità di potenza dei rack dei data center continua ad aumentare e il raffreddamento a liquido è diventato una delle migliori soluzioni di gestione termica. Anche con l’ermeticità, i metodi tradizionali di raffreddamento ad aria sono difficili da soddisfare le esigenze di raffreddamento dei server ad alta densità. A causa dell'aumento dell'utilizzo dei rack ad alta densità, l'ultimo rapporto di ricerca di IDTechEx prevede che entro il 2023, il tasso di crescita annuale composto del raffreddamento a liquido con piastre fredde raggiungerà il 16% e anche altre alternative di raffreddamento a liquido cresceranno fortemente.

Esistono tre metodi principali per integrare il raffreddamento a liquido nei data center:

(1) Progettare data center specifici per il raffreddamento a liquido: ciò comporta l'utilizzo del raffreddamento ad immersione per creare data center più piccoli, più efficienti con un'elevata potenza di calcolo. Tuttavia, a causa degli elevati costi coinvolti, IDTechEx ritiene che il raffreddamento ad immersione crescerà, ma a breve termine potrebbe essere implementato su scala più piccola, come progetti pilota per grandi aziende.

(2) Progettare un data center con infrastrutture sia raffreddate ad aria che a liquido: ciò consentirà in futuro la transizione al raffreddamento a liquido, utilizzando inizialmente il raffreddamento ad aria. Tuttavia, per gli utenti finali con budget limitati, progettare da zero un data center con funzionalità ridondanti potrebbe non essere sempre la prima scelta.

(3) Integrazione del raffreddamento a liquido negli impianti di raffreddamento ad aria esistenti: questo è il metodo più comune e si prevede che diventerà la soluzione preferita nel breve e medio termine.

Spinto dalla domanda di ammodernamento dei data center esistenti raffreddati ad aria, il raffreddamento a piastre fredde (noto anche come raffreddamento diretto dei chip) è la soluzione di raffreddamento a liquido dominante nel settore dei data center. Tradizionalmente, le piastre fredde vengono installate direttamente sopra fonti di calore come chipset, CPU, ecc., con uno strato di materiale di interfaccia termica (TIM) al centro per migliorare il trasferimento di calore. All'interno della piastra fredda, il liquido scorre attraverso la microstruttura e fuoriesce verso una qualche forma di scambiatore di calore.

Il raffreddamento Cold Plate nel data center fornisce una soluzione flessibile e implementabile per il raffreddamento a liquido. L'unico fattore distintivo risiede nella microstruttura interna della piastra fredda. A differenza del raffreddamento a immersione, il raffreddamento a piastre fredde consente agli integratori di data center e ai fornitori di server di incorporare il raffreddamento a liquido nelle proprie strutture a costi iniziali relativamente bassi e di passare gradualmente a un data center completamente raffreddato a liquido nel tempo. Si prevede che il fatturato annuo del raffreddamento a liquido con piastre fredde crescerà a un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 10% nei prossimi 16 anni, e la rapida crescita dell'hardware delle piastre fredde ha anche guidato la crescita dei mercati dei componenti come pompe e unità di distribuzione del liquido refrigerante (CDU).