การเปรียบเทียบเทคโนโลยีการจัดการระบายความร้อนของเซิร์ฟเวอร์ทั้งห้าแบบ DLC เฟสเดียวมีประสิทธิภาพมากกว่า
เมื่อเร็วๆ นี้ ในการบรรยายด้านเทคนิคที่จัดโดย DCD ดร. Tim Shedd ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคของ Dell เปิดเผยในรายงานพิเศษหัวข้อ "การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเทคโนโลยีการจัดการระบายความร้อนเซิร์ฟเวอร์ทั้งห้าในศูนย์ข้อมูล" ว่าเทคโนโลยีระบายความร้อนของศูนย์ข้อมูลชั้นนำ ได้แก่ การระบายความร้อนด้วยอากาศ การแช่ในเฟสเดียว , การแช่ตัวแบบสองเฟส, การทำความเย็นด้วยของเหลวโดยตรงแบบสองเฟส การเปรียบเทียบการวิจัยและการทดสอบการทำความเย็นด้วยของเหลวโดยตรงแบบเฟสเดียว (DLC, แผ่นเย็น)
ภายในปี 2568 พลังของชิป CPU หรือ GPU โดยทั่วไปจะสูงถึง 500 W และปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องได้ผลักดันพลังของ GPU สูงถึง 700 W โดยคาดว่าจะสูงถึง 1,000 W ในอนาคตอันใกล้นี้ ที่สำคัญกว่านั้น ในขณะที่ต้องเพิ่มกำลัง อุณหภูมิบรรจุภัณฑ์ชิปที่ลดลง และความแตกต่างของอุณหภูมิที่น้อยลง เพื่อให้แน่ใจว่าชิปทำงานได้ตามปกติ ยิ่งเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ก้าวหน้าเท่าใด ขนาดทรานซิสเตอร์ก็จะยิ่งเล็กลง และกระแสไฟฟ้ารั่วก็จะมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณตามอุณหภูมิ ดังนั้นความท้าทายของระบบการจัดการระบายความร้อนจึงทวีความรุนแรงมากขึ้น
ไม่กี่ปีที่ผ่านมา เมื่อ TDP ของโปรเซสเซอร์อยู่ที่ประมาณ 250W เทคโนโลยีการจัดการระบายความร้อนทั้งห้านี้สามารถให้การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับตู้ศูนย์ข้อมูลทั่วไป เช่น การติดตั้งเซิร์ฟเวอร์แบบติดตั้งบนแร็คขนาด 250W คู่จำนวน 32 เครื่องในตู้ศูนย์ข้อมูล สำหรับเซิร์ฟเวอร์แบบติดตั้งบนชั้นวางขนาด 2U รายงานพบว่าอุณหภูมิที่แตกต่างกันประมาณ 26 องศาระหว่างบรรจุภัณฑ์ชิปและอากาศที่ไหลผ่านเซิร์ฟเวอร์ ดังนั้นจึงค่อนข้างสมเหตุสมผลที่จะรักษาอุณหภูมิชิปไว้ที่ประมาณ 51 องศา โดยมีอากาศเย็นเพียง 25 องศา ณ จุดนี้ ประสิทธิภาพการระบายความร้อนด้วยอากาศสำหรับเซิร์ฟเวอร์เดี่ยวจะเทียบเท่ากับการทำความเย็นแบบจุ่มเฟสเดียว
ปัจจุบัน พลังของโปรเซสเซอร์ตัวเดียวเพิ่มขึ้นเป็น 350W เป็น 400W และความแตกต่างของอุณหภูมิที่จำเป็นในการขจัดความร้อนจากชิปไปยังน้ำหล่อเย็นของโรงงานก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในทำนองเดียวกัน ตู้ที่มีเซิร์ฟเวอร์แบบติดตั้งบนแร็ค 350W คู่จำนวน 32 เครื่องก็ถูกปรับใช้เพื่อการระบายความร้อน ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศและบรรจุภัณฑ์ชิประหว่างการระบายความร้อนด้วยอากาศ (1U) เกิน 50 องศา ซึ่งหมายความว่าเมื่อเซิร์ฟเวอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศเย็น 25 องศา อุณหภูมิของโปรเซสเซอร์จะสูงถึง 75 องศา ซึ่งเข้าใกล้ขีดจำกัดอุณหภูมิการทำงานของ โปรเซสเซอร์ จะเห็นได้ว่ากำลังของโปรเซสเซอร์ในปัจจุบันเพิ่มขึ้นเป็น 350W-400W และการระบายความร้อนด้วยอากาศใกล้เคียงกับขีดจำกัดที่แท้จริงมาก ซึ่งหมายความว่าโดยปกติแล้วจำเป็นต้องใช้อากาศที่เย็นกว่า ซึ่งจะทำให้การใช้พลังงานในการทำความเย็นรุนแรงขึ้น
ในอีกสองถึงสามปีข้างหน้า โดยทั่วไป TDP ของโปรเซสเซอร์จะเพิ่มขึ้นเป็น 500W และการระบายความร้อนด้วยอากาศเผชิญกับความท้าทายอย่างมาก โดยต้องใช้วิธีการออกแบบแผงระบายความร้อนที่เป็นนวัตกรรมใหม่ หรืออาศัยขนาดที่ใหญ่ขึ้นเพื่อให้อากาศเข้ามาและทำให้โปรเซสเซอร์เย็นลงได้มากขึ้น ณ จุดนี้ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างการระบายความร้อนด้วยอากาศ (1U) การระบายความร้อนแบบแช่เฟสเดียว และบรรจุภัณฑ์ชิปเกิน 60 องศาเซลเซียส การทำความเย็นแบบแช่สองเฟสยังคงมีประสิทธิภาพ และความแตกต่างของอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 34 องศา ; ช่วงความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่าง DLC สองเฟสและ DLC เฟสเดียว (1 ลิตรต่อนาที) ไม่มีนัยสำคัญ ประมาณ 25 องศา ; ช่วงความแตกต่างของอุณหภูมิของ DLC เฟสเดียว (2 ลิตรต่อนาที) น้อยกว่าประมาณ 17 องศา
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการทำความเย็นของศูนย์ข้อมูลอื่นๆ อีกสี่วิธี การระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรง (DLC) เฟสเดียวมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงสุดและสามารถให้แนวทางที่เป็นไปได้ในการบรรลุความยั่งยืนที่ดีขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพ
