Dvofazno imerzijsko hlađenje tekućinom prevladava izazov curenja rashladnog sredstva

Kako bi zadovoljila računalne potrebe u stvarnom vremenu za masivnim podacima i rastuću potražnju za AI aplikacijama, računalna se industrija pomaknula prema arhitekturama čipova koje mogu podnijeti veću snagu. Trenutno je snaga CPU-a s jednim čipom porasla sa 150 W na preko 300 W; Snaga jednog GPU-a porasla je na preko 700 W. Tradicionalno zračno hlađenje suočava se s izazovom dostizanja granice hlađenja u poslužiteljima visoke gustoće snage, stoga su primjena i istraživanje tekućeg hlađenja u podatkovnim centrima postali hitna potreba.

S jedne strane, dvofazno imerzijsko hlađenje tekućinom može postići kapacitet obrade veće gustoće u ograničenim prostorima, što se smatra vodećim trendom razvoja hlađenja tekućinom; S druge strane, zbog značajnih pitanja kompatibilnosti materijala, toplinske ravnoteže, povrata pare i ekonomskih koristi, mnogi ljudi vjeruju da je dvofazno hlađenje tekućinom uranjanje još uvijek izazovan znanstveni projekt.

Dvofazni uronjeni rashladni sustavi koji se trenutno istražuju često su štetni za organizme i okoliš. Iako su proizvođači primijenili rigorozne mjere za sprječavanje gubitka velike količine rashladne tekućine u okoliš, potrebno je napraviti pomake u curenju rashladne tekućine, nižim troškovima upotrebe i boljoj mogućnosti održavanja dvofaznih uronjenih rashladnih regala za podatkovne centre.

Microsoft je pripremio inovativni konceptualni dizajn za dvofazni sustav nosača podatkovnog centra s uronjenim tekućinom, nastojeći riješiti gore navedene probleme. Odvojeni zatvoreni modul šasije može sadržavati jednu ili više elektroničkih komponenti uronjenih u dvofazno rashladno sredstvo. Kada elektroničke komponente rade i zagrijavaju se, rashladna tekućina oko elektroničkih komponenti prolazi kroz fazni prijelaz iz tekuće faze u plinovitu fazu i dospijeva u dvofazni spremnik kondenzatora kroz parnu spojku. Zatim se hladi u dvofaznom spremniku kondenzatora i podvrgava se faznom prijelazu natrag u tekuće stanje. Odvojeni zatvoreni modul šasije može se odvojiti od dvofazne kondenzatorske kutije bez ispuštanja dvofazne rashladne tekućine, a stalak može uključivati ​​više zatvorenih modula šasije i kondenzatorsku kutiju kao cjelinu.

Posljednjih godina Microsoft daje prednost dvofaznom imerzijskom hlađenju tekućinom zbog njegove izvrsne učinkovitosti hlađenja i potrošnje energije. U travnju 2021. Microsoft je objavio da dvofazno imerzijsko tekuće hlađenje može smanjiti potrošnju energije bilo kojeg poslužitelja za 5% do 15% kada se koristi kao rješenje za hlađenje za aplikacije visokih performansi kao što je umjetna inteligencija.
Potaknut ovim rezultatom, Microsoftov tim surađivao je s proizvođačem i dizajnerom IT sustava podatkovnog centra Wiwynnom kako bi primijenili svoje prvo dvofazno rješenje za hlađenje uranjanjem u Microsoftov podatkovni centar Azure u Quincyju, Washington.