Иммерсионная система охлаждения от 3M

Осенью прошлого года на конференции Data Center World компания 3M продемонстрировала инновационную систему охлаждения серверного оборудования для центра обработки данных. По словам представителей компании, так называемая концепция «охлаждения погружением в открытую ванну» проще и дешевле в реализации, чем другие методы жидкостного охлаждения, предполагающие использование насосов для перекачки хладагента.

Это пассивная двухфазная система охлаждения, которая использует кипящую жидкость для отвода тепла от поверхности. В результате работы системы получается пар, который направляется в теплообменник и конденсируется в жидкость при охлаждении теплообменника водой. После этого конденсат возвращается в ванну для повторного использования.

Серверы погружены в непроводящий хладагент Novec 3М с очень низкой температурой кипения, который легко конденсируются из газообразного состояния обратно в жидкое. Каждый процессор соприкасается с медным теплообменником, который покрыт специальным материалом, ускоряющим кипение и повышающим эффективность теплопередачи. Циркуляция хладагента в системе происходит естественным путем – насосы не применяются. Это позволяет в произвольный момент времени нарушать герметичность контура для пополнения или замены хладагента. В системах с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости такая операция требует предварительной подготовки.

Система 3М известна как концепция «охлаждения погружением в открытую ванну», потому что емкость с хладагентом может быть открытой. Следовательно, при необходимости все компоненты могут быть оперативно заменены. Это отличает новинку от традиционных двухфазных систем охлаждения, используемых в других промышленных системах, в которых контур с охлаждающей жидкостью зачастую закрыт. Иными словами, технология 3M является своего рода переосмыслением концепции иммерсионного охлаждения. Отметим, что разработкой аналогичных СО для дата-центров занимаются Intel, Green Revolution, Iceotope и LiquidCool.

Инженеры стали проявлять интерес к подобным системам в связи с ростом тепловыделения высокопроизводительных вычислительных кластеров и суперкомпьютеров. Подобная тенденция предполагает повышение тепловыделения отдельных компонентов, а также плотности размещения этих компонентов в узлах дата-центра. Традиционные системы воздушного охлаждения могут не справляться с отводом тепла от подобных решений.

История применения жидкостного охлаждения компанией 3M насчитывает не один десяток лет. Первые иммерсионные системы для промышленного холодильного оборудования ее специалисты создали в далеком 1940 году. Компьютерные энтузиасты могут вспомнить также об использовании хладагента под названием Flourinert, разработанного компанией 3M, в первых суперкомпьютерах Cray.