MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Не секрет, что современные центры обработки данных потребляют огромные объёмы энергии, значительная часть которой расходуется на охлаждение серверов и высокопроизводительных компонентов. По мере роста спроса на вычислительные мощности, особенно для задач искусственного интеллекта и обработки больших данных, традиционные системы охлаждения всё чаще оказываются неэффективными и дорогостоящими в эксплуатации. Выход может быть в ином принципе охлаждения.
Источник изображения: Danish Technological Institute
В рамках европейского исследовательского проекта AM2PC исследователи разработали перспективную систему пассивного охлаждения, изготовленную с помощью 3D-печати из алюминия, которая работает без вентиляторов и насосов. Основной принцип её работы основан на двухфазном тепловом цикле: хладагент испаряется на горячей поверхности чипа, поднимается вверх, конденсируется и затем возвращается вниз под действием гравитации. Подобный подход давно реализован в системах охлаждения с тепловыми трубками, однако в случае AM2PC он приобретает иной масштаб.
Объёмная печать из алюминиевого порошка (вероятно, спекаемого лазером) позволяет одновременно сформировать рабочую камеру для хладагента и выход на внешний изолированный контур циркуляции жидкости, отводящей тепло. Как считают разработчики, такой способ изготовления компонентов для систем охлаждения сохраняет гибкость проектирования и одновременно гарантирует отсутствие протечек. На начальном этапе отвода тепла система работает пассивно, не требуя электроэнергии для вентиляторов и насосов.
Кроме того, более высокие температуры в камерах пассивного охлаждения (60–80 °C) открывают возможности для повторного использования тепла — например, в системах городского отопления или промышленных процессах, если такие объекты расположены вблизи ЦОД, а также в тепличных хозяйствах. Впрочем, непосредственно этими направлениями применения исследователи не занимались.
Использование 3D-печати для создания комплекса охлаждающих компонентов также снижает материальные затраты и упрощает утилизацию, поскольку все элементы могут быть выполнены из одного перерабатываемого материала. По предварительным оценкам жизненного цикла компонентов, изготовленных таким образом, выбросы CO₂ на единицу оборудования могут снизиться на 25–30 %.
Разработка AM2PC демонстрирует потенциал сочетания передовых методов аддитивного производства и термодинамических принципов для решения одной из ключевых проблем энергетики ЦОД. В условиях растущей вычислительной нагрузки и усиливающегося внимания к устойчивому развитию такие технологии могут стать частью стандартных практик проектирования будущих инфраструктур. Интеграция пассивного охлаждения способна не только сократить эксплуатационные расходы, но и повысить долговечность оборудования за счёт более стабильного температурного режима работы.
В то же время следует отметить, что отсутствие унификации и фабричного производства компонентов по определению не может привести к существенной экономии (если она вообще возможна). Кроме того, изготовление под заказ означает отсутствие стандартизированных проектов и планирования, что в конечном итоге может усложнить обслуживание фактически кустарно собранных систем охлаждения.
Источник:
