เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยแผ่นเย็นแบบเรียงซ้อนของ CPU/GPU

เพื่อแก้ไขปัญหาความร้อนของคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงและศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่พิเศษ Fujikura กำลังพัฒนาแผ่นระบายความร้อนแบบเรียงซ้อนที่มีเอกลักษณ์เฉพาะเพื่อเป็นส่วนประกอบระบายความร้อนสำหรับ CPU/GPU รุ่นต่อไป แผ่นเย็นที่มีโครงสร้างครีบไมโครช่อง น้ำรีไซเคิล และสารหล่อเย็นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการระบายความร้อน CPU/GPU ประสิทธิภาพสูง ด้วยการใช้ครีบไมโครช่องที่บางลงและเพิ่มจำนวนครีบ ประสิทธิภาพของแผ่นทำความเย็นจะดีขึ้น อย่างไรก็ตาม ความบางของครีบถูกจำกัดด้วยคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุและวิธีการแปรรูปแบบดั้งเดิม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสำรวจเทคโนโลยีแผ่นเย็นใหม่ๆ

ดังนั้น Fujikura จึงใช้วิธีการออกแบบการระบายความร้อนขั้นสูง รวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีและเทคโนโลยีการเชื่อมโลหะ เพื่อพัฒนาแผ่นเย็นชนิดใหม่ที่มีโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ แผ่นเย็นชนิดใหม่นี้เกิดขึ้นจากการเคลือบและการติดแผ่นโลหะบางๆ ที่มีลักษณะช่องการไหลสั้นจำนวนมากผ่านการประสานสุญญากาศ โครงสร้างภายในมีช่องการไหลสั้นและแคบสามมิติจำนวนมาก โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง และพื้นที่การถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพต่อหน่วยปริมาตรมีขนาดใหญ่ขึ้น

เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นทำความเย็นแบบเดิมที่มีขนาดเท่ากัน แผ่นทำความเย็นแบบใหม่จะช่วยลดความต้านทานความร้อนได้มากกว่า 20% ประหยัดพื้นที่ และทำความเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งคาดว่าจะช่วยแก้ปัญหาการระบายความร้อนใน HPC และแอปพลิเคชันศูนย์ข้อมูลต่างๆ

แผ่นเย็นเคลือบชนิดนี้สามารถผลิตได้ในอุปกรณ์บัดกรีสุญญากาศ ในเตาสุญญากาศอุณหภูมิสูงของอุปกรณ์ โลหะจุดหลอมเหลวด้านล่างที่อยู่ระหว่างแผ่นโลหะจะถูกหลอมเข้าไปในข้อต่อของแผ่นเย็นโดยผ่านการกระทำของเส้นเลือดฝอย ดังนั้นจึงปิดผนึกแผ่นโลหะหลายชั้นที่เรียงซ้อนกันอย่างเรียบร้อย ด้วยการดูดฝุ่น บรรยากาศในเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูงจะถูกกำจัดออกไป ป้องกันการเกิดออกไซด์ในระหว่างกระบวนการบัดกรีทั่วไป หากไม่มีสภาพแวดล้อมที่เป็นสุญญากาศ จำเป็นต้องมีฟลักซ์เพื่อปกป้องข้อต่อที่เกิดขึ้น และกระบวนการประสานสุญญากาศสามารถสร้างข้อต่อที่แข็งแกร่งมากโดยไม่มีฟลักซ์การประสาน ซึ่งสามารถรับประกันความสะอาดของโครงสร้างการเชื่อมที่มีความแม่นยำ

เนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการประมวลผลข้อมูลที่เร็วขึ้นและการประมวลผลที่ซับซ้อนมากขึ้น การใช้พลังงานของ CPU และ GPU ในศูนย์ข้อมูลยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดความท้าทายที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมในการจัดการความร้อนที่เกิดจากสิ่งนี้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ อุตสาหกรรมกำลังใช้กลยุทธ์ทางเทคโนโลยีต่างๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแผ่นเย็น การปรับปรุงเหล่านี้รวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุนำความร้อน การปรับปรุงโครงสร้างไมโครช่องสัญญาณภายในแผ่น และปรับปรุงการออกแบบโดยรวมเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการสัมผัสกับแหล่งความร้อน