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.