در پی افزایش سرسامآور تقاضا برای توان محاسباتی و در نتیجه افزایش شدید مصرف انرژی خنکسازی در مراکز داده یک پروژه تحقیقاتی اروپایی یک رویکرد نوین را معرفی کرده است که وعده کاهش چشمگیر مصرف انرژی و افزایش عمر تراشهها را میدهد.
به گزارش برنا، این سامانه جدید که توسط محققان موسسه فناوری دانمارک (DTU) و شرکت Heatflow با همکاری شرکایی از بلژیک و آلمان توسعه یافته است از خنکسازی غیرفعال دو مرحلهای مبتنی بر اصل ترموسیفون استفاده میکند و امکان بازیابی حرارت زاید برای گرمایش شهری و صنایع را فراهم میسازد.
افزایش توان مصرفی واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) که از حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ وات در گذشته به چندین صد وات و حتی کیلووات در حال حاضر رسیده است چگالی توان در سرورها را با سرعتی بیسابقه افزایش داده است. این امر منجر به این شده است که سامانههای خنککننده متداول (مانند خنکسازی با هوا) دیگر قادر به مدیریت بار حرارتی نباشند و اپراتورها را مجبور به یافتن راهحلهای کارآمدتر و پایدارتر کرده است.
راهحل جدید با هدف حذف نیاز به پمپها و فنها، بر اصل ترموسیفون در یک فرآیند دو مرحلهای متکی است:
۱. تبخیر: مایع خنککننده بر روی سطح داغ تراشه تبخیر میشود.
۲. صعود و میعان: بخار حاصل به طور طبیعی به سمت بالا حرکت کرده و در نقطهای دیگر متراکم میشود و گرمای خود را آزاد میکند.
۳. چگالش و بازگشت: سپس مایع متراکم شده تحت نیروی جاذبه مجددا به سطح تراشه بازمیگردد تا چرخه تکرار شود.
این چرخه کاملا غیرفعال است و هیچ انرژی اضافی برای انتقال گرما مصرف نمیکند در نتیجه گرما را بسیار موثرتر از خنکسازی با هوا یا مایع تکمرحلهای دفع میکند. نگه داشتن دمای تراشهها در سطح پایینتر همچنین به افزایش طول عمر و بهبود کارایی آنها کمک میکند.
در آزمایشهای انجام شده این سامانه خنککننده چاپ سهبعدی شده، توان دفع حرارت ۶۰۰ وات را به دست آورد که ۵۰ درصد بالاتر از هدف اولیه ۴۰۰ وات تعیین شده بود.
هسته این سامانه یک تبخیرکننده آلومینیومی چاپ سهبعدی شده است که توسط Heatflow و DTU توسعه یافته است. استفاده از تولید افزایشی (چاپ سهبعدی) به گروه تحقیقاتی اجازه داد تا تمام عملکردهای لازم را در یک مؤلفه واحد ادغام کنند.
یکی از مهمترین ویژگیهای این فناوری دمای دفع حرارت است. این سامانه گرما را در محدوده ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد دفع میکند. این دامنه دمایی ایدهآل است تا انرژی زاید مستقیما و بدون نیاز به مصرف انرژی اضافی برای ارتقاء دما وارد شبکههای گرمایش شهری شود. همچنین این گرما میتواند برای پشتیبانی از فرآیندهای صنعتی در بخشهایی مانند تولید غذا، نساجی، کاغذ یا کشاورزی گلخانهای مورد استفاده قرار گیرد مشروط بر اینکه تاسیسات مربوطه در نزدیکی مرکز داده قرار داشته باشند.
در مقابل خنکسازی هوای سنتی گرما را در دماهای بسیار پایینتر دفع میکند که گزینههای بازیابی حرارت را به شدت محدود میسازد.
علاوه بر صرفهجویی عملیاتی مزایای زیستمحیطی در فرآیند تولید قابل توجه است. ارزیابیهای اولیه چرخه عمر نشان میدهد که این فناوری میتواند انتشار کربن (انتشارها) را به ازای هر واحد ۲۵ تا ۳۰ درصد کاهش دهد.
انتهای پیام/