Dvofazno tečno hlađenje potapanjem prevazilazi izazov curenja rashladne tečnosti

Kako bi se zadovoljile potrebe računarstva u realnom vremenu masivnih podataka i rastuća potražnja za AI aplikacijama, kompjuterska industrija se pomjerila prema arhitekturi čipova koja može podnijeti veću snagu. Trenutno je snaga CPU-a sa jednim čipom povećana sa 150 W na preko 300 W; Snaga jednog GPU-a je povećana na preko 700W. Tradicionalno vazdušno hlađenje suočava se sa izazovom dostizanja granice hlađenja u serverima velike gustine, stoga je primena i istraživanje tečnog hlađenja u data centrima postala hitna potreba.

S jedne strane, dvofazno uranjajuće tečno hlađenje može postići kapacitet obrade veće gustine u ograničenim prostorima, što se smatra da predvodi trend razvoja tečnog hlađenja; S druge strane, zbog značajnih pitanja kompatibilnosti materijala, ravnoteže topline, povrata pare i ekonomske koristi, mnogi ljudi vjeruju da je dvofazno hlađenje tekućinom uronjavanjem još uvijek izazovan znanstveni projekt.

Dvofazni uronjeni sistemi hlađenja koji se trenutno istražuju često su štetni za organizme i životnu sredinu. Iako su proizvođači implementirali rigorozne mjere kako bi spriječili gubitak velike količine rashladne tekućine u okoliš, potrebno je napraviti proboj u curenju rashladne tekućine, nižim troškovima korištenja i boljoj mogućnosti održavanja za dvofazne uronjene rashladne rekove za data centar.

Microsoft je pripremio inovativni konceptualni dizajn za dvofazni potopljeni tečno hlađeni sistem regala za data centar, nastojeći da riješi gore navedene probleme. Odvojeni zatvoreni modul šasije može sadržavati jednu ili više elektronskih komponenti uronjenih u dvofazno rashladno sredstvo. Kada elektronske komponente rade i zagreju se, rashladna tečnost oko elektronskih komponenti prolazi kroz fazni prelaz iz tečne faze u gasnu fazu i stiže do dvofaznog kondenzatorskog rezervoara kroz parnu spojnicu. Zatim se hladi u dvofaznom kondenzatorskom spremniku i prolazi kroz fazni prijelaz natrag u tečno stanje. Zaseban zatvoreni modul šasije može se odvojiti od dvofazne kondenzatorske kutije bez ispuštanja dvofazne rashladne tekućine, a stalak može uključivati ​​više zapečaćenih modula šasije i kondenzatorsku kutiju u cjelini.

Posljednjih godina Microsoft je favorizirao dvofazno tečno hlađenje uronjanjem zbog njegove odlične efikasnosti hlađenja i performansi potrošnje energije. U aprilu 2021., Microsoft je objavio da dvofazno hlađenje tekućinom uronjavanjem može smanjiti potrošnju energije bilo kojeg servera za 5% do 15% kada se koristi kao rješenje za hlađenje za aplikacije visokih performansi kao što je umjetna inteligencija.
Vođen ovim rezultatom, Microsoftov tim je sarađivao sa proizvođačem i dizajnerom IT sistema za data centar Wiwynn da bi primenio svoje prvo dvofazno rešenje za hlađenje u uranjanje u Microsoftov Azure data centar u Kvinsiju, Vašington.