Жидкостное иммерсионное охлаждение

Затраты, скрытые в инфраструктуре с воздушным-охлаждением

• Потолок мощности:Центры обработки данных, которые используют мощности воздушного охлаждения, упираются в стену около 20-30 кВт на стойку. Добавление большего количества вычислений означает создание большего пространства.
• Расход воды:Системы испарительного охлаждения ежегодно потребляют десятки миллионов галлонов, что истощает местные ресурсы и вызывает давление со стороны регулирующих органов.
• Риск теплового выхода из-под контроля:Кластеры графических процессоров высокой-плотности создают локальные горячие точки, с которыми стандартное охлаждение никогда не справлялось.
• Недоиспользование пространства:Воздушное охлаждение требует широких проходов, шумоизоляции и воздуховодов.-три конструктивных ограничения, которые просто устраняет погружение.

Если эти ограничения кажутся вам знакомыми, жидкостное иммерсионное охлаждение было разработано именно для решения этих проблем.

Жидкостное погружение или воздушное охлаждение -, когда значение меняется

Измерение	Жидкостное иммерсионное охлаждение	Обычное воздушное охлаждение	Дифференциальное значение
Охлаждающая среда	Диэлектрическая жидкость (прямой контакт)	Охлажденный воздух (косвенный)	Коэффициент теплопередачи в 1000 раз выше
Поддерживается плотность стоек	До 100 кВт+	10–30 кВт типично	3-10x вычислений на квадратный метр
Потребляемая мощность охлаждения	Только насосы	Компрессоры + вентиляторы + чиллеры	Энергия охлаждения на 70-90% ниже
Точность управления температурой	Уровень-компонента	Уровень комнаты-	Постоянная температура перехода
Сложность инфраструктуры	Бак + ЦДУ + насос	Блоки CRAC, воздуховоды, фальшпол	Меньше движущихся частей, меньше точек отказа

Не все учреждения должны переключиться завтра. Пограничные сайты с умеренной плотностью по-прежнему нормально работают в эфире. Но для кластеров обучения искусственному интеллекту, исследовательских центров высокопроизводительных вычислений и любой рабочей нагрузки, превышающей 30 кВт на стойку, погружение — это разница между строительством одного объекта или трех.

Производители обслуживают оба мира: предприятия, использующие традиционные воздушные системы, используют нашиТрубки жидкостного охлаждения из нержавеющей стали 316Lвнутри контуров CDU (блока распределения охлаждающей жидкости), в то время как при полном-погружном развертывании используется та же инфраструктура труб для передачи тепла от резервуара к внешнему контуру отвода тепла. Металл, который переносит охлаждающую жидкость из погружного бака в теплообменник, имеет такое же значение, как и сам бак,-поэтому материалы,-совместимые с жидкостью, стали основной спецификацией.

Что делает охлаждающую жидкость безопасной для оборудования с прямым контактом

Самый большой вопрос, который задают покупатели, тот же, который задают их страховщики:что происходит с электроникой, находящейся в жидкости годами?Ответ начинается с химического состава жидкости и заканчивается материалами, которые ее содержат.

Свойство	Требования к однофазному диэлектрическому охлаждающему веществу	Почему это важно
Диэлектрическая прочность	>40 кВ (ASTM D877)	Предотвращает короткое замыкание между компонентами, находящимися под напряжением.
Кинематическая вязкость	1-5 сСт при 40 градусах	Достаточно тонкий, чтобы проходить через узкие зазоры между серверами
Совместимость материалов	Отсутствие набухания и выщелачивания согласно ASTM D471.	Уплотнения, прокладки и трубки остаются стабильными в течение многих лет.
Теплопроводность	> 0.1 W/m·K	Переносит тепло от поверхности чипа к жидкости
точка возгорания	>100 градусов (ASTM D92)	Устраняет риск возгорания при рабочих температурах
Срок службы	5-10 лет между заменой жидкости	Содержит общие эксплуатационные расходы

Нержавеющая сталь 316L как стандарт обращения с жидкостью-

Контур охлаждения, по которому жидкость поступает из бака в теплообменник, должен выдерживать давление, противостоять коррозии и поддерживать внутреннюю чистоту в течение десятилетия или более.. 316Нержавеющая сталь L обеспечивает работоспособность по всем трем осям:

• Содержание молибдена (2-3%):обеспечивает устойчивость к хлоридному изъязвлению-критично, поскольку сложные эфиры могут образовывать кислотные соединения в течение многих лет эксплуатации
• Низкоуглеродистый (максимум 0,03%):предотвращает сенсибилизацию сварного шва, поэтому сварные соединения сохраняют коррозионную стойкость, сравнимую с основным металлом
• Варианты отделки поверхности:электрополированная внутренняя отделка до Ra меньше или равна 0,4 мкм уменьшает накопление частиц и сохраняет чистоту охлаждающей жидкости в течение увеличенных интервалов обслуживания.

Соблюдение этого стандарта требует продуманной производственной дисциплины, а не производства обычных трубок. China Super Tech Co., Ltd. работает в соответствии с сертификатом сварки ISO 3834, что означает, что каждый сварной шов на линии жидкостного охлаждения выполняется в соответствии с документированными процедурами под руководством квалифицированного оператора.

Параметр	Спецификация трубки погружного охлаждения 316L	Метод проверки
Марка материала	316L согласно ASTM A312/JIS G3459	Спектрометрический тест на партию, включая MTR
Шероховатость поверхности	Ra Меньше или равно 0,4 мкм внутри	Контактный профилометр согласно ISO 4287.
Сварка	Процедуры, сертифицированные по стандарту ISO 3834	Визуальный осмотр + испытание под давлением
Диапазон квадратных труб	от 10×10 мм до 80×80 мм	Измерение размеров на партию
Толщина стенки	0,5-3,0 мм	Отбор проб микрометром на партию
Длина	До 6000 мм	Проверено для каждого производственного заказа
Утечка герметичности	100% проверка на утечку перед отправкой	Испытание на воздухе под водой или обнаружение утечек гелия

Почему качество поверхности определяет срок службы системы

Внутренняя шероховатость ниже Ra 0,4 мкм не является косметической полировкой. Более гладкая внутренняя стенка означает меньшее количество микроскопических щелей, в которые могут оседать частицы, а это значит:

• Меньший выброс частиц:Каждый цикл циркуляции переносит меньше загрязнений, которые могут откладываться на холодных пластинах или поверхностях стружки.
• Стабильная динамика потока:Трение падает по мере уменьшения шероховатости, что снижает потребление энергии насосом на протяжении всего срока службы системы.
• Очищающая жидкость дольше:Загрязнение твердыми частицами ускоряет разложение эфиров; более чистые стенки увеличивают интервалы замены жидкости

Производители, пропускающие этап электрополировки, экономят 15-20 % производственных затрат и перекладывают эти затраты на своих клиентов в виде ранней замены жидкости и внепланового технического обслуживания. На предприятиях, использующих тщательно отполированные трубы из стали 316L, интервалы замены охлаждающей жидкости обычно составляют 8–10 лет.

Зона сварки -, где утечки либо начинаются, либо никогда не случаются

 

В компании China Super Tech каждый сварной компонент системы охлаждения перед отправкой проходит 100% проверку на герметичность. Стандарт приемки не является косметическим-, это нулевая измеримая утечка при испытательном давлении. Эта задокументированная и повторяемая процедура отличает компоненты жидкостного охлаждения от нержавеющих трубок общего-назначения, которые продаются в проектах охлаждения.

Измерение	Китайские супертехнологические возможности	Базовые показатели общего трубного завода	Дифференциальное значение
Внутренняя шероховатость	Ra Меньше или равно 0,4 мкм при электрополировке	Ra 0,8-1,6 мкм в исходном виде	На 50-75% более гладкий путь потока, меньше частиц
Сертификация сварки	Полный контроль процесса по ISO 3834	Часто недокументированные процедуры	Аудит-качества сварки для проектов CDU
Тестирование на утечку	100% компонентов перед отправкой	Выборка-на основе без документированных критериев	Целевой показатель отсутствия-отгрузки-дефектов для контуров охлаждения
Размерный ряд	Квадрат от 10х10 мм до 80х80 мм, стенка 0,5-3,0 мм.	Только стандартная круглая труба	Пользовательские секции для-компоновки стоек с ограниченным пространством
Производственная интеграция	Формовка→сварка→полировка→машина→испытание на-собственном предприятии	Передача данных-множеству поставщиков	Более жесткие цепочки толерантности, меньше пробелов в координации
Время выполнения	Стандарт 7-15 рабочих дней	4-обычно 8 недель для многоэтапных цепочек поставок	Проекты стартуют по графику

Технические характеристики

Категория	Параметр	Ценить	Стандартный
Размерный	Размер квадратной трубы	10×10 мм - 80×80 мм	На заказ по чертежу
	Толщина стенки	0,5-3,0 мм	На заказ по чертежу
	Длина	До 6000 мм	На заказ по чертежу
Химическая	Хром (Cr)	16.0-18.0%	АСТМ А312
	Никель (Ni)	10.0-14.0%	АСТМ А312
	Молибден (Мо)	2.0-3.0%	АСТМ А312
Механический	Предел прочности	Больше или равно 485 МПа	АСТМ А312
	Предел текучести	Больше или равно 170 МПа	АСТМ А312

Возможность настройки

• Геометрия поперечного сечения-: квадратная, прямоугольная, круглая в зависимости от конструкции системы.
• Концы по индивидуальному заказу: раструбные, с резьбой или подготовленные для фитингов для орбитальной сварки.
• Варианты сборки: изогнутые трубы, коллекторы и комплектные узлы распределения охлаждающей жидкости-
• Обработка поверхности: внутренняя и внешняя электрополировка до заданных значений Ra.
• Документация: полные MTR, карты сварных швов и отчеты об инспекциях на каждую партию.

Применение жидкостного иммерсионного охлаждения

Промышленность	Типичное применение	Рекомендуемые характеристики	Операционная среда
Центры обработки данных искусственного интеллекта	Трубопроводы контура охлаждающей жидкости для однофазных погружных резервуаров-	Квадратная трубка 316L 40×40 мм, Ra Меньше или равно 0,4 мкм	Непрерывная работа 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, диэлектрическая жидкость
Исследовательские центры высокопроизводительных вычислений	Охлаждение кластера графических процессоров с высокой-плотностью	Круглая труба 316L, DN25-DN50	Термическая нагрузка-циклической нагрузки
Хранение энергии	Контуры управления температурой батареи	304 для чистой воды/316 л для гликоля	Перепады температуры на открытом воздухе
Периферийные вычисления	Компактные погружные модули	Малый-диаметр 316L с крутыми изгибами	Корпуса-ограниченного пространства

Случаи клиентов

• Учебный центр искусственного интеллекта · Северная Америка · 8000 м квадратных труб 316L · 2-летний контракт на поставку · на сегодняшний день не зарегистрировано ни одного сбоя при сварке- Предыдущий источник труб общего-назначения, принадлежавший оператору, за первые шесть месяцев привел к трем неисправностям сварных швов.
• Производитель CDU · Европа · 1200 нестандартных коллекторов в год · постоянно · 100% прохождение испытаний на герметичность при входном контроле- заменила модель поиска трех-поставщиков, при которой задержка координации каждого заказа составляла в среднем 11 дней.
• Интегратор систем хранения энергии · Азиатско-Тихоокеанский регион · 5000 изогнутых трубок с нестандартными концами · 18-месячная программа · Соответствие размеров 99,7 % во всех партиях- партия предыдущего поставщика-на-изменение партии, вынужденная-переделываться на месте за счет интегратора.
• Стартап по погружному охлаждению · Скандинавия · прототип для масштабирования производства-увеличение · цикл 14-месяцев · производительность при тех же характеристиках от первого образца до заказа на 10 000 единицИнженерная поддержка - на этапе проектирования позволила избежать дорогостоящей модернизации коллектора.

Голос клиента

«Небольшая проблема с утечкой в ​​системе жидкостного охлаждения может привести к очень дорогостоящему отказу». - операционный директор, оператор центра обработки данных искусственного интеллекта

Вариант использования: оценка процедур обеспечения качества сварки перед заключением трехлетнего соглашения на поставку охлаждающей инфраструктуры.

Цитаты отзывов клиентов и расширенная документация по делу: [Доступно по запросу для проверки]

Часто задаваемые вопросы

 

горячая этикетка : жидкостное иммерсионное охлаждение, Китай жидкостное иммерсионное охлаждение производители, поставщики, завод