英特爾開發創新的數據中心冷卻技術由美國能源部贊助
美國能源部(DOE)宣布,英特爾被選為負責為未來數據中心開發高性能、高能效冷卻解決方案的15家機構之一。該獎項於5月宣布,是COOLERCHIPS計劃的一部分–為信息處理系統的能源、可靠性和碳效率的飛躍而優化的冷卻操作–由能源部的高級研究計劃局-能源(ARPA-E)支持。
英特爾的項目預計是一個為期三年的協議,提供171萬美元的資金將使摩爾定律得以延續,使英特爾能夠為其最高性能的處理器增加更多的內核和晶體管,同時管理未來設備的熱量。
英特爾超級計算平台集團的首席工程師和首席熱力架構師Tejas Shah說:”浸入式冷卻因其簡單性、可持續性和易於升級而被採用。這項提議將使兩相浸入式冷卻與未來十年處理器預期的功率指數增長相一致”。
為什麼它很重要
數據中心約占美國總耗電量的2%,而數據中心的冷卻可占到數據中心整體能源使用量的40%。所選項目旨在減少冷卻數據中心所需的能源,並降低與這一重要基礎設施相關的運營碳足跡。為了滿足對計算能力和性能不斷增長的需求,未來的數據中心處理器預計將需要超過2千瓦的功率,這對現有技術的冷卻是一個挑戰。(通過該計劃開發的冷卻解決方案將提高英特爾處理器和通過英特爾代工服務生產的處理器的能力,使摩爾定律得以延續,並進一步推動英特爾對能源效率和可持續解決方案的承諾。
如何運作
英特爾將與學術界和業界領袖合作,開發其創新的浸入式冷卻解決方案。英特爾將監督研究工作,提供熱測試車輛進行評估,並確定下一代處理器的外形尺寸和限制,包括熱點位置。英特爾的項目開發了超低熱阻的珊瑚形浸入式冷卻散熱器,集成在一個三維蒸汽室腔內,以支持更密集、更高性能的設備。英特爾的設計將通過優化3D蒸氣室來解決適應兩相浸入式冷卻的挑戰,以更有效地傳播熱量。
研究人員將3D打印新型散熱器,並在一系列工作條件下測試蒸發器。該團隊將把新的蒸氣室設計與創新的沸騰增強塗層配對,通過促進高成核點密度來減少熱阻。今天,製造者在平坦的表面上應用這些塗層,但研究表明,具有內部槽狀特徵的珊瑚狀散熱器設計在兩相浸泡冷卻的情況下具有最高的外部傳熱係數潛力。該團隊將使用計算方法來確定珊瑚狀散熱器的最佳設計。(作為比較,今天的散熱器通常是由長而平行的肋骨製成的)。
研究人員將把這些創新集成到一個兩相浸入式冷卻系統中,在這個系統中,服務器在一個專門設計的密封罐中運行,該罐使用非導電液體介質。服務器產生的熱量導致液體沸騰並產生蒸汽,而蒸汽又經歷了相變,使其恢復到液體狀態,同時帶走熱量(很像家用空調系統)。該團隊的目標是將整個兩相浸入式冷卻系統的能力從0.025℃/瓦提高到低於0.01℃/瓦,或2.5倍(或更多)的效率提高。