نظام تبريد الكمبيوتر

تم تطوير نظام تبريد مياه آخر لمعدات تكنولوجيا المعلومات في جامعة ألاباما في هانتسفيل ، الولايات المتحدة الأمريكية. استنادًا إلى نتائج اختبارات التركيب الجديد ، نشر فريق البحث مواد تفيد بأن نظام التبريد الحاصل على براءة اختراع ، إذا تم تطبيقه على نطاق أمريكي ، يمكن أن يوفر مليارات الدولارات لأصحاب مراكز البيانات. يتم إنشاء هذا النطاق من الأرقام من خلال التكاليف الهائلة للطاقة الكهربائية التي تنفق على معدات شبكة التبريد الموجودة الآن في مراكز البيانات الصغيرة وخاصة الكبيرة.



وفي وقت سابق كانت هناك تطورات في هذا الاتجاه - طرق مبتكرة لتبريد مركز البيانات ، والتي يمكن أن تنقذ مراكز البيانات من المراوح الموجودة في كل مكان. من المؤكد أن الطريقة نفسها ليست جديدة ، وتستند إلى مبادئ مماثلة لتلك المطبقة بالفعل - غمر المعدات في سائل. اسمحوا لي أن أذكركم بأن العامل 3M Novec يستخدم في ذلك ، وهو: غير سام للبشر ، خامل للمعدات وفي نفس الوقت مع خصائص نقل الحرارة الجيدة. لكن مع ذلك ، اتخذ الباحثون مسارًا مختلفًا قليلاً.



في الوقت الحالي ، مراكز البيانات صاخبة وباردة جدًا. ومع ذلك ، لا أفقد الأمل في أن مثل هذا الموقف لن يستمر إلى الأبد ، وإذا عمل مثل هؤلاء الباحثين الموهوبين مثل عملنا على المشكلة ، فإننا بالتأكيد سننجح "، قال الدكتور جيمس ، عضو الجامعة ، وكذلك رئيس مجموعة البحث ، والتي في الواقع طورت طريقة جديدة لتبريد معالج الكمبيوتر باستخدام السائل.

جاء في البيان الصحفي لمجموعة البحث: "لقد تم تسجيل براءة اختراع لنظام تبريد سلبي لمعالجات الكمبيوتر ، مما سيساعد المستهلكين على توفير تكاليف الطاقة بأكثر من 6.3 مليار دولار سنويًا ، مقارنة بأجهزة الكمبيوتر التي يتم تبريدها بواسطة المراوح". يصبح جوهر الاختراع واضحًا من الاسم نفسه ، ولم يعتمد موظفو المعهد على إزالة الحرارة من جميع المعدات ، التي لا تولد الحرارة تقريبًا ، ولكنهم وجهوا انتباههم الكامل إلى الجاني الرئيسي - المعالج. تم اختيار منتج Novec ، غير المعروف لنا بالفعل ، كسائل للمبادل الحراري ، و Fluorinert Electronic Liquid FC-72 - "سائل عازل ، مستقر حراريًا وكيميائيًا ، مناسب بشكل مثالي للتداول في أنظمة أحادية ومرحلتين ، ذات درجة حرارة منخفضة ، وإزالة الحرارة."



التبريد السلبي



ما المفاجئ هنا؟ مثل هذه القرارات هي عشرة سنتات ، ولكن لا تتسرع في تقييماتك ، لأن أبرز ما في النظام هو أن تشغيله لا يتطلب كهرباء على الإطلاق. أصبح التبريد السلبي ممكنًا بسبب الخصائص الفريدة لعامل نقل الحرارة - Fluorinert FC-72 . تتكون عملية إزالة الحرارة من بضع خطوات بسيطة ، والتي ركزت على انتباه الدكتور جيمس ، وهكذا:

• تتبخر الحرارة من معالج الكمبيوتر ويتم تحويلها إلى بخار Fluorinert ؛
• البخار أخف ويتحرك لأعلى نحو المبادل الحراري ؛
• ينقل FC-72 حمله الحراري إلى المبادل الحراري ، والذي بدوره ينقل الحرارة إلى البيئة.
• يجبر إزالة الحرارة FC-72 على التكثيف في سائل يتم تصريفه في خزان التخزين للجزء السفلي من المبادل الحراري ؛
• من الخزان ، يقترب سائل FC-72 من المعالج حيث تتكرر الدورة بأكملها.

تم اختبار النظام بنجاح على المعالج: Intel Pentium 4 و Core i3

Passive Cooling مقارنة بمروحة التبريد



نجوين ، طالب دراسات عليا ، أجرى تجارب باستخدام إعداد اختبار لجمع البيانات لأطروحة الماجستير الخاصة به. وقارن التبريد السلبي باستخدام FC-72 مع التبريد السلبي في الحالة الصلبة ، حيث يكون المعالج على اتصال وثيق مع المبرد المعدني ، كما هو الحال مع أكثر أنظمة تبريد الهواء شيوعًا. جمعت Nguyen البيانات لمدة 12 ساعة بأقصى حمل للمعالج باستخدام الطرق الثلاث: تبريد الهواء ، غمر النظام في 3M Novec ، والطريقة المطورة من قبل موظفي الجامعة. في الأطروحة ، توصل Nguyen ، بعد تحليل البيانات ومقارنتها ، إلى استنتاج مفاده أن جميع طرق التبريد الثلاث أظهرت نتائج ممتازة من خلال تثبيت درجة حرارة المعالج عند مستوى مقبول طوال فترة الاختبار بأكملها.



50 90. , , FC-72, 56. , «», — « I- , . — , , !».

على الرغم من المظهر الغريب إلى حد ما لهذا النظام ، لا تنس المستوى العالي من مرونة النظام بأكمله. بفضل العامل السائل ، يمكن تعديل جميع مكونات الرادياتير لكل منصة محددة سيتم تثبيتها عليها.

تطبيقات محتملة أخرى

في بيان صحفي ، قدم فريق البحث أيضًا على نطاق واسع تطبيقًا بديلاً للسائل الجديد ومبدأ التبريد السلبي ، كان المعالج هنا هو المثال الأكثر لفتًا للانتباه. بالمناسبة ، أشار البروفيسور سميث إلى أن ترانزستورات طاقة التبريد ستكون مرشحًا جيدًا للتبريد السائل السلبي ، مضيفًا أنه - "أينما كنت تعمل بطاقة عالية مركزة في منطقة صغيرة ، يمكن استخدام هذا التطوير كمخزن حراري إذا "ليس الأول ، وبالتالي فإن المستوى الثاني ، وبالتالي ، فإن سائل FC-72 مطلوب بشكل كبير ليس فقط في مجال تكنولوجيا المعلومات ، ولكن أيضًا لحل عدد من المهام الأخرى ، التي لا تزال تستهلك الكثير من الطاقة حاليًا."