液体冷却とそのテクノロジーの簡単な紹介

液体冷却とは主に、CPU、チップセット、メモリースティック、拡張カードなどの加熱デバイスによって発生する熱を取り除くために、空気の代わりに液体を使用することを指します。

液体冷却は、データセンター内の IT 機器の放熱および冷却として使用され、データセンターの正常な動作を実現します。データセンター（DC）は、ホストルーム、補助エリア、サポートエリア、管理管理エリアなど、集中的に配置された電子情報機器の動作環境を提供する建物です。人工知能、5G、クラウドコンピューティング、およびその基盤となるコンピューティングインフラストラクチャとして産業用インターネットの普及に伴い、データセンターの価値が大きくクローズアップされています。データセンターを構成するインフラには、サーバーや光モジュールなどのIT機器と、電源、冷凍機、キャビネットなどの非IT機器が含まれます。冷却システムはデータセンター インフラストラクチャの重要なコンポーネントです。データセンターの IT 機器の中核コンポーネントは半導体デバイスです。IT機器は稼働中に熱を発生し続けます。したがって、データセンターの内部環境の安定性を確保し、データセンターの正常な動作を実現するために、熱を放散する冷却システムが必要です。冷凍システムに使用される冷却技術には、液体冷却が含まれます。

現在、一般的に使用されている冷却技術には、コールド プレート、浸漬、スプレー技術が一般的に採用されています。

液冷技術分類の概要:

1.コールドプレート液体冷却

コールド プレート液体冷却は、マイクロチャネル強化熱交換技術を使用しており、非常に高い放熱性能を備えています。機器と直接接触している金属製のコールドプレートを通って冷却液を流すことにより、冷却液に熱を伝導します。利点は、取り付けが簡単、コンパクトなサイズ、高い放熱効率、既存のサーバーチップコンポーネントと付属コンポーネントの変更が少ないこと、および操作性の強化です。現在最も成熟しており、広く使用されています。欠点は、冷却剤をスムーズに流すために定期的なメンテナンスが必要であり、さまざまな機器に合わせてコールド プレートをカスタマイズする必要がある場合があり、コストが増加することです。

コールドプレート液冷システムコンポーネントの分解図

応用分野: 現在、軍用レーダー、高密度データセンター、高性能コンピュータ、電源バッテリー、高出力 LED 放熱分野で使用されています。これは、高電力消費機器の導入を解決し、エネルギー効率を向上させ、冷却運用コストを削減し、TCO を削減するための効果的なアプリケーションです。プラン。

2.浸漬液体冷却

浸漬液体冷却技術は、加熱デバイスを浸漬して液体に直接接触させ、熱交換を行います。このうち、冷媒はデータセンター内の熱交換媒体です。高い絶縁性、低粘度、優れた相溶性を備えています。これは液浸液体冷却技術の主要な媒体です。利点は、包括的な放熱を実現でき、高電力密度の機器に適しており、ノイズレベルが低いことです。液浸冷却のデメリットは、設置やメンテナンスが比較的複雑で、機器の防水性能や冷却水の洗浄・交換なども考慮する必要があることです。

浸漬液冷却の模式図:

3.スプレー液体冷却:

機器の表面に冷却剤を噴霧して熱を放散します。利点は、取り付けが簡単であることと、デバイスの実際の熱分布に基づいた指向性冷却です。スプレー液体冷却の欠点: まず、冷却効果が空気流の影響を受ける可能性があり、冷却剤の無駄につながる可能性があります。第二に、修正コストが高く、現段階では実用化がほとんどありません。

スプレー液体冷却システムは主に冷却塔、CDU、一次側および二次側液体冷却パイプライン、冷却媒体、スプレー液体冷却キャビネットで構成されています。スプレー液体冷却キャビネットには通常、配管システム、液体分配システム、スプレーモジュール、液体戻りシステムなどが含まれます。

噴霧液冷却の模式図:

液冷市場の今後の期待

液冷市場の将来の期待は非常に幅広いです。コンピューターの計算能力が向上し続けるにつれて、電子デバイスから発生する熱も増加しており、液体冷却技術の需要も増加しています。市場調査会社モルドール・インテリジェンスのレポートによると、世界の水冷市場は2020年の23億5,000万米ドルから2025年には43億7,000万米ドルに成長し、年平均成長率は13.2%になると予想されています。

液冷市場の成長は主に次の要因によって促進されます。

高性能コンピューティングに対する需要の増加

高性能コンピューターは、大量のデータと複雑なコンピューティング タスクを処理する必要があり、非常に大量の熱を発生します。液体冷却テクノロジーは、コンピューターの温度をより効果的に下げ、コンピューターのパフォーマンスと安定性を向上させます。

データセンターの需要の増加

クラウドコンピューティングとビッグデータテクノロジーの発展に伴い、データセンターの需要は増加し続けています。液体冷却テクノロジーにより、サーバーの温度をより効果的に下げ、サーバーのパフォーマンスと安定性を向上させることができます。

人工知能に対する需要の増加

人工知能は大量のデータと複雑なコンピューティング タスクを処理する必要があり、非常に大量の熱を生成します。液体冷却技術は、人工知能機器の温度をより効果的に下げ、機器のパフォーマンスと安定性を向上させることができます。

ゲーム用コンピューターの需要の増加

eスポーツの発展に伴い、ゲーミングパソコンの需要も高まっています。液体冷却テクノロジーは、ゲーム用コンピューターの温度をより効果的に下げ、コンピューターのパフォーマンスと安定性を向上させます。

要約すると、液冷市場の将来の期待は非常に広範です。電子機器の性能向上に伴い、液冷技術は今後電子機器の放熱方法の主流の一​​つとなるでしょう。