معهد دنماركي يطور مبدد حراري مطبوع ثلاثي الأبعاد لمراكز البيانات
تحالف بين المعهد التقني الدنماركي وشركة Heatflow يقيم مكون تبريد جديد تم إنشاؤه باستخدام التصنيع الإضافي، مخصص لمعالجات الخوادم ووحدات الرسوميات. تأتي هذه المبادرة في إطار مشروع البحث الأوروبي AM2PC. يعتمد النظام على طريقة تبريد سلبي في مرحلتين، مما يتيح تبديد الطاقة الحرارية دون استخدام عناصر ميكانيكية مثل المراوح. الهدف الرئيسي هو تقليل بشكل كبير الكهرباء التي تستهلكها أجهزة التكييف في مرافق البيانات. 🔥
الوظيفة المبنية على مبدأ الترموسيفون
يعمل الجهاز كـأنبوب حراري. داخلَه، يتبخر سائل تبريد عند امتصاص الحرارة من الشريحة الإلكترونية. يرتفع هذا البخار نحو قسم يتكثف فيه، يطلق الطاقة الحرارية ويتحول مرة أخرى إلى سائل. بفعل الجاذبية، يعود السائل إلى منطقة التبخر، مما يؤسس دورة آلية ومستمرة. بما أنه خالٍ من الأجزاء المتحركة، يقدم التصميم موثوقية أعلى وأقل ضجيجًا مقارنة بمبردات الهواء التقليدية.
المزايا الرئيسية للنظام السلبي:- يُلغي الحاجة إلى مراوح أو مضخات، مما يقلل من الاستهلاك الكهربائي المباشر.
- يزيد الدورة الذاتية بالجاذبية من موثوقية النظام وعمر الخدمة الافتراضي.
- يعمل بصمت أكبر بكثير من حلول التبريد بالهواء.
يسمح التصنيع الإضافي بإنشاء أشكال داخلية غير ممكنة باستخدام تقنيات الإنتاج التقليدية، مما يحسن تدفق الحرارة.
الطباعة ثلاثية الأبعاد بالمعدن تمكن تصاميم مبتكرة
كان التصنيع الإضافي بالمعدن أساسيًا لإنتاج الهيكل الداخلي للمبدد الحراري، الذي يدمج قنوات شعرية وغرف بخار بتصميم محسن. ستكون هذه الأشكال المعقدة صعبة للغاية أو مستحيلة التحقيق بطرق التصنيع القياسية. تسمح هذه الحرية في التصميم بتكييف المكون بدقة مع ملف الحرارة لمعالجات محددة، مما يحسن الكفاءة في نقل الحرارة. ⚙️
مساهمات الهندسة المعقدة:- قنوات شعرية تسهل عودة السائل المبرد بالشعرية.
- غرف بخار مصممة لتعظيم مساحة نقل الحرارة.
- تكيف دقيق مع بصمة الحرارة لمعالجات CPU ووحدات GPU محددة.
آفاق مستقبلية للتبريد الفعال
يشير هذا التقدم إلى تغيير في كيفية إدارة الحرارة في الإلكترونيات ذات الطاقة العالية. بدلاً من الاعتماد على أنظمة نشطة تستهلك الطاقة، يمكن أن تُمثل دمج التكييف السلبي المصنع بالطباعة ثلاثية الأبعاد نقطة تحول. يُمثل تقدمًا ملحوظًا في الديناميكا الحرارية التطبيقية وخطوة واعدة لتقليل التكاليف التشغيلية في مراكز البيانات واسعة النطاق. تفتح الجمع بين التصميم الذكي والتصنيع الإضافي طريقًا جديدًا لـتبريد المكونات بشكل أكثر استدامة وفعالية. 💡