في عام 2024، تجاوزت سوق تبريد مراكز البيانات العالمية20 مليار دولارومن المتوقع أن تصل إلى48 مليار دولار بحلول عام 2030.
المحرك الوحيد وراء هذا النمو هوزيادة متفجرة في استهلاك طاقة خادم الذكاء الاصطناعي.
- طاقة الخادم التقليدية: 300 ∼ 500 واط
- خادم NVIDIA H100 GPU:10000 واط/وحدة
- حد تبريد الهواء: ~ 1000 واط/وحدة
- قدرة التبريد السائل:5,000 ₹20,000 و/أوسهلة المعالجة
لقد وصل تبريد الهواء إلى حدّه المادي. أصبحت الألواح الباردة السائلة (LCPs) الحلّ التبريد القياسي لخوادم عالية الأداء.
معالجة CNC للصفائح الباردة السائلة هي من بين أكثر المكونات تحدياً التي اتقنتها ترموني على مدى 19 عاماً.
هذه المقالة تفكك بشكل منهجي منطق معالجة CNC للصفائح الباردة السائلة للخادم من التصميم الهيكلي واختيار المواد إلى تحديات المعالجة ومراقبة الجودة.
أالصفيحة الباردة السائلة (LCP)هي لوحة معدنية مع قنوات تدفق داخلية. يدور المبرد (المياه أو الغليكول المائي أو السائل الخاص) داخليا لإزالة الحرارة من وحدة المعالجة المركزية و GPU و وحدات الطاقة ومصادر الحرارة الأخرى.
| متري | تعريف | الهدف النموذجي (خوادم الذكاء الاصطناعي المتطورة) |
|---|---|---|
| المقاومة الحرارية | ارتفاع درجة الحرارة لكل واط من الحرارة | < 0.05 °C/W |
| انخفاض الضغط | فقدان الضغط للسائل المتدفق | < 30 كيباعند معدل تدفق قياسي |
هذه المقاييس الثنائية مقيدة ببعضها البعض: القنوات الدقيقة الأكثر كثافة تقل المقاومة الحرارية ولكنها تزيد بشكل كبير من انخفاض الضغط ، مما يتطلب مضخات أكثر قوة.
تحدد دقة معالجة CNC مباشرة ما إذا كان يتم تحقيق هذه الأهداف.
حل CNC الأكثر شيوعًا. يتم طحن قنوات التدفق مباشرةً في لوحات الألومنيوم أو النحاس ، ثم يتم إغلاقها بشريحة غطاء عن طريق التقليب أو ربط الانتشار.
- المزايا: مرونة التصميم، وسهولة التخصيص، دقة عالية
- أبعاد القناة النموذجية: عرض 1 5 ملم، عمق 1 10 ملم
- تحدي CNC: ارتفاع عمودي الجدران الجانبية للغاية لنسب عمق قطر كبيرة
عرض القناة< 1 ملم، حتى 0.2 ∼ 0.5 ملم ، تستخدم على نطاق واسع في GPU الراقية ومبردات وحدات الطاقة.
- المزايا: مساحة كبيرة لتبادل الحرارة، مقاومة حرارية منخفضة للغاية
- تحدي CNC: يتطلب أدوات فائقة الدقة (قطر 0.3 × 0.5 ملم) ؛ التحكم الحرج في الاهتزاز
- المعدات: مراكز التصنيع عالية السرعة، سرعة الغزل> 20000 دورة في الدقيقة
مجموعات دبوس كثيفة (قطر 1 ′′ 3 ملم) مصنعة على لوحة القاعدة ؛ يتدفق سائل التبريد حول الدبوس لتعزيز نقل الحرارة الاضطرابية.
- الميزة: كفاءة نقل الحرارة أعلى بنسبة 20٪ إلى 40٪ من أنواع القنوات في نفس انخفاض الضغط
- العمليات: طحن CNC أو EDM
ورق الألومنيوم مطوية في الزعانف ثم محمصة في قنوات التدفق، شائعة لوحدات IGBT عالية الطاقة.
- دور CNC: أساسا معالجة الإطار
- تحديات لحام:معدل فراغ الحرارة < 5٪
- 6061-T6: أفضل أداء عام ، قابلية جيدة للصناعة ، مخاطر ضئيلة للانحراف
- 6063-T5: للطحن؛ يفضل للصفحات المعقدة
- 1060 الـ Al النقي: التوصيل الحراري الأعلى (> 200 W / m · K) ، قوة أقل ؛ مثالية لتطبيقات الحائط الرقيق ، الحرارة العالية
التوصيل الحراري العالي؛ مثالية للاتصال المباشر مع رقائق تدفق الحرارة العالية.
- الجزء السفلي (اتصال وحدة المعالجة المركزية / وحدة المعالجة المركزية): إدخال النحاس (حد أقصى لنقل الحرارة)
- الإطار الرئيسي: سبيكة الألومنيوم (تخفيض الوزن)
- الالتصاق: الضغط الملائم + الدهون الحرارية ، أو ربط الانتشار
سمك الجدار عادة0.8 ∼2 ملمويمكن تشويهها بسهولة بسبب القوى القطعية.
أجهزة التحكم في الطاقة:
- معدات تشك الفراغ أو ملء سبيكة ذوبان منخفض لتجنب تشوهات الضغط
- -تعاطي مع (ماري)0.3 ملمإضافة المخزون؛ الشيخوخة الطبيعية قبل 24 ساعة من الانتهاء
- عمق القطع النهائي≤ 0.1 ملم- انخفاض معدل الغذاء إلى 30% من معدل الغذاء الطبيعي
- حفرة عميقة:سائل التبريد عالي الضغط عبر الأداة (> 30 بار)لمنع إعادة قطع الشرائح
- القنوات الدقيقة:ورشة عمل خاضعة لسيطرة درجة الحرارة (± 1 درجة مئوية)للقضاء على التشوه الحراري
إن مسطحة أسطح الختم القاعدية والغطاء تؤثر بشكل مباشر على مقاومة التسرب.
القدرة على التشغيل:مسطحة0.005 ملمبعد طحن الدقة، تلبية متطلبات ربط الانتشار.
الموانئ الدخلية / الخارجة تستخدم خيوط NPT / G (BSPP) أو موصلات سريعة مخصصة ذات متطلبات دقة صارمة.
لا يسمح بالشرائح داخل قنوات التدفق (خطر تلف المضخة أو انسداد القنوات الدقيقة).
عملية تنظيف الترموني:
- التنظيف بالموجات فوق الصوتية (40 كيه هرتز، 15 دقيقة)
- تنظيف الهواء عالي الضغط (0.5 MPa ، دورة جميع المنافذ)
- غسل المياه غير المؤين
- فحص إندوسكوبي
- اختبار الضغط (2 × ضغط العمل، عقد 30 دقيقة)
الكشف عن تسرب في طيف هليوم الكتلة:< 1 × 10-9 با·م3/ث
كتلة التدفئة + أجهزة استشعار درجة الحرارة للتحقق من أداء المقاومة الحرارية.
مقياس التدفق + جهاز استشعار الضغط التفاضلي للتأكد من عدم وجود انسداد أو تشوه في القنوات الداخلية.
- 22 سنة من الخبرة في معالجة الحاسب الآلي بالتحديد
- العملية الكاملة: طحن CNC → التنظيف → الحرارة الفراغية / FSW → معالجة السطح → الاختبار
- دقة القنوات الدقيقة ، مسطحة عالية ، صفر تسرب ، نظافة عالية
- خدمة عملاء خدمة تبريد الخوادم والإلكترونيات الصناعية والأجهزة الطبية في الولايات المتحدة وألمانيا وعالمياً
- خوادم الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء (HPC)
- أنظمة تبريد السوائل لمراكز البيانات
- إلكترونيات طاقة الكهرباء والإدارة الحرارية للبطارية
- وحدات الطاقة الصناعية والمعدات الطبية
-
التبريد السائل المباشر
سائل التبريد يتم توجيهه مباشرة إلى الجزء الخلفي من الشريحة؛ المقاومة الحرارية تقل بنسبة> 50%.
-
تبريد مرحلتين
تغير المرحلة من السائل إلى البخار يمتص الحرارة؛ الكفاءة3×5 ×التبريد السائل في مرحلة واحدة.
-
تبريد الغمر
الخادم بأكمله غارق في السائل الكهربائي؛ صناعة الدقة لمجموعات التوزيع الداخلية لا تزال حاسمة.
✅قدرة اختبار التسرب
يجب أن يكون لديها معدات اختبار محكمة الجهد؛ يفضل طيف الكتلة الهيليوم للتطبيقات المتطورة.
✅دقة القنوات الدقيقة
يتطلب التحقق من عرض القناة (بيانات ملخص الخصائص)Cpk ≥ 1.33.
✅مراقبة النظافة الداخلية
تنظيف بالموجات فوق الصوتية الكاملة + فحص بالمنظار مع سجلات قابلة للتتبع.
✅القدرة على اللحام
شركاء داخليين أو مستقيمين لحام الألومنيوم / حرارة الاحتكاك.
✅قدرة الاختبار الحراري
قادرة على تقديم بيانات المقاومة الحرارية المحققة.
قد تبدو لوحة باردة سائلة مثل لوحة معدنية بسيطة ، لكنها تدمج علم المواد وميكانيكا السوائل والتصنيع الدقيق ومراقبة الجودة.
مع التوسع السريع للبنية التحتية للحوسبة الذكية، ستصبح لوحات البرد السائل واحدة من أسرع فئات مكونات الدقة نمواً خلال السنوات الخمس المقبلة.
الروموني19 عامًا تركز على معالجة الحاسب الآلي بالتحديد توفر تصنيع لوحات باردة سائلة مخصصة لخدمات التبريد والإلكترونيات الصناعية والعملاء في الأجهزة الطبية في جميع أنحاء العالم.
