Deoarece centrele de date și facilitățile ridicate - Performance Computing (HPC) se confruntă cu densități de putere în creștere - condusă de AI, învățare automată și cloud computing - tehnologiile de răcire au devenit un blocaj critic. Printre cele mai utilizate soluții pe scară largă, lichidele fluorurate, în special perfluoropolyethers (PFPE), au dominat de mult timp datorită stabilității termice excepționale și proprietăților dielectrice. Cu toate acestea, evoluția reglementărilor de mediu și cererea de eficiență mai mare stimulează inovații în formulările PFPE și dezvoltarea alternativelor viabile. Acest articol explorează cele mai recente progrese în tehnologia PFPE și alternativele emergente care modifică peisajul de răcire.
PFPE: standardul de aur și inovațiile sale recente
Uleiurile PFPE (perfluoropolyether) și -au câștigat reputația de lichid de răcire premium în sistemele de răcire cu imersiune, datorită unui set unic de proprietăți: conductivitate termică ridicată, inertență chimică, inflamabilitate non - și conductivitate electrică non -. Aceste trăsături le fac ideale pentru scufundări electronice sensibile, cum ar fi GPU -urile și plăcile de bază ale serverului, fără riscul de coroziune sau de scurtcircuite. Cu toate acestea, formulările tradiționale de PFPE s -au confruntat cu critici pentru potențialul lor ridicat de încălzire globală (GWP) și persistența în mediu, determinând producătorilor să își regândească chimia.
Inovațiile recente în tehnologia PFPE se concentrează pe reducerea impactului asupra mediului, păstrând în același timp performanța. Producătorii de top precum 3M și Solvay au introdus variante scăzute - GWP PFPE, cum ar fi 3M Novec 7100GL, care taie GWP cu peste 99% în comparație cu lichidele fluorinate mai vechi. Următoarele - PFPE -uri gen obțin acest lucru prin scurtarea lanțurilor moleculare și reducerea conținutului de fluor, minimizând viața lor atmosferică fără a sacrifica eficiența termică. O altă descoperire este integrarea aditivilor care îmbunătățesc transferul de căldură - nanoparticule de grafen sau nitru de bor, de exemplu - stimularea conductivității termice cu până la 20% menținând în același timp siguranța dielectrică.
În plus, apar formulări PFPE reciclabile. Aceste fluide pot fi filtrate și reprocesate după utilizare, reducând deșeurile și scăzând costurile operaționale pe termen lung -. Pentru centrele de date care vizează atingerea obiectivelor net - zero, aceste inovații fac din PFPE o alegere mai durabilă ca niciodată.
Alternative la PFPE: soluții diverse pentru nevoi specifice
În timp ce PFPE -urile avansate rămân dominante, mai multe alternative câștigă tracțiune, fiecare abordând puncte de durere specifice precum costul, biodegradabilitatea sau compatibilitatea cu sistemele moștenite.
Hidrocarburi sintetice
Hidrocarburile sintetice (SHC) apar ca cost - alternativă eficientă la PFPE. Derivate din petrol sau gaze naturale, aceste fluide oferă o stabilitate termică bună și proprietăți dielectrice la o fracțiune din prețul PFPE - de obicei 30 - 50% mai ieftin. SHC -uri precum cele de la ExxonMobil și Chevron Phillips sunt non - toxice și compatibile cu majoritatea metalelor și materialelor plastice, ceea ce le face ușor să se integreze în sistemele de imersiune existente. Dezavantajul lor principal este conductivitatea termică mai mică decât PFPE, care limitează utilizarea lor în setările de densitate Ultra - {- (peste 50 kW/rack). Cu toate acestea, pentru centrele de date medii (10-30 kW/raft), SHC-urile oferă un echilibru de performanță și accesibilitate.
Nanofluide bazate pe apă -
Apa - răcire bazate pe apă, respinse de mult timp pentru conductivitatea lor, fac o revenire cu nanotehnologia. Prin suspendarea nanoparticulelor (de exemplu, oxid de aluminiu, cupru) în apa deionizată, cercetătorii au creat nanofluide dielectrice care efectuează căldură 40 - 60% mai bună decât apa pură, rămânând în siguranță electric. Companii precum fluidele proiectate oferă astfel de formulări, care sunt biodegradabile și au aproape - zero GWP. Aceste fluide excelează în sistemele de răcire directă - la cipuri, unde eliminarea căldurii vizate este critică. Beneficiile lor cu costuri reduse și de mediu le fac populare pentru centrele de date Edge și proiectele Greenfield, deși necesită o etanșare mai strictă pentru a preveni scurgerile.
Plantă - dielectrics bazat pe
Biodegradable, Plant - lichide de derivare câștigă atenție pentru facilitățile conștiente Eco -. Fabricate din uleiuri vegetale (de exemplu, canola, floarea -soarelui) cu stabilizatori adăugați, aceste fluide nu sunt - toxice, complet biodegradabile și au GWP scăzut. Branduri precum linia fluidă a lui Midel En - oferă stabilitate termică de până la 120 de grade, potrivite pentru aplicații de densitate moderate -. În timp ce conductivitatea lor termică rămâne în urma PFPE, dielectricele bazate pe plante - sunt ideale pentru centrele de date din regiuni cu reglementări stricte de mediu, cum ar fi acoperirea UE sau SB 343 din California.
Hydrofluoroethers (HFE)
HFE -urile sunt lichide fluorurate concepute pentru a elimina decalajul dintre performanța PFPE și siguranța mediului. Cu valorile GWP la 1 (comparativ cu mii pentru PFPE -uri vechi), HFE -uri precum 3M Novec 649 sunt non - inflamabile și stabile chimic. Ele funcționează bine într -un singur - fază de imersiune, oferind o conductivitate termică aproape de PFPE, dar cu un cost mai mic. HFE -urile sunt deosebit de populare în Europa și Asia, unde presiunile de reglementare asupra substanțelor fluorinate sunt cele mai puternice. Limitarea lor principală este un punct de fierbere mai mic (în jur de 49 de grade pentru noiembrie 649), care restricționează utilizarea lor în medii de temperatură ridicate -.
Lichide ionice
Lichidele ionice (ILS) sunt o alternativă de tăiere -, compusă din săruri cu puncte de topire sub 100 de grade. Structura lor unică le oferă o stabilitate termică excepțională (până la 300 de grade) și inflamabilitate non -, ceea ce le face potrivite pentru setările de densitate extremă -, cum ar fi fermele de server AI cu 100+ kw/rack. IL -uri precum cele dezvoltate de BASF au presiunea de vapori neglijabilă, eliminând pierderea evaporării și sunt non - toxice. Cu toate acestea, vâscozitatea și costul lor ridicat - până la 10x cel al PFPE - limitează în prezent adoptarea scării -. Cercetările asupra formulărilor scăzute - vâscozitate IL este în desfășurare, prototipurile arătând promisiune pentru uz comercial până în 2026.
Drumul care urmează: sisteme hibride și formulări personalizate
Viitorul tehnologiei de răcire constă în hibridizare. Multe centre de date combină PFPE cu alternative pentru a optimiza performanța și costul. De exemplu, o facilitate ar putea folosi scăzut - GWP PFPE în rafturi GPU -} și hidrocarburi sintetice în zonele de stocare a puterii inferioare -. Amestecurile personalizate, adaptate hardware -ului specific (de exemplu, cipurile Intel vs. AMD), sunt, de asemenea, în curs de dezvoltare, producătorii oferind fluide optimizate pentru amprenta termică a unui server.
Presiunile de reglementare vor continua să conducă inovația. Următoarele revizii ale reglării de gaze F --, setate să consolideze restricțiile la nivelul ridicat - GWP, fluidele fluorinate, împing dezvoltatorii să acorde prioritate biodegradabilității și persistenței scăzute. Între timp, accentul din ce în ce mai mare asupra economiilor circulare este investițiile în tehnologiile de reciclare și reciclare a lichidului de răcire, reducând în continuare impactul asupra mediului.
Concluzie
PFPE rămâne o piatră de temelie de răcire performantă -, dar evoluția sa în scăzut - GWP, formulările reciclabile reflectă trecerea industriei către sustenabilitate. Între timp, alternative precum hidrocarburile sintetice, nanofluidele bazate pe apă - și HFEs scotocesc nișe, oferind flexibilitate pentru cazuri de utilizare diverse. Pe măsură ce nevoile de răcire ale centrelor de date cresc mai complexe, cheia va fi selectarea fluidului potrivit - sau combinația de fluide - bazate pe densitatea puterii, obiectivele de mediu și bugetul. Cu inovații în desfășurare, următorul deceniu promite o abordare mai eficientă, Eco - și adaptată și adaptată gestionării termice în era digitală.
Pentru întreprinderile care caută lichide de răcire PFPE, compania noastră oferă prețuri competitive, ofertă fiabilă și asistență tehnică. Contactați -ne astăzi pentru mai multe detalii!
