Những thách thức của tấm tản nhiệt nước và cách KINGKA giải quyết chúng

Với sự phát triển nhanh chóng của các trung tâm dữ liệu, máy chủ AI và nền tảng điện toán hiệu năng cao (HPC), các tấm tản nhiệt bằng chất lỏng đã trở thành một thành phần quan trọng của các hệ thống quản lý nhiệt hiện đại. Đặc biệt, các tấm tản nhiệt bằng nước và tấm tản nhiệt bằng chất lỏng được sử dụng rộng rãi để loại bỏ lượng nhiệt tỏa ra cao từ CPU, GPU và bộ tăng tốc AI.

Tuy nhiên, các giải pháp làm mát bằng tấm tản nhiệt nước truyền thống gặp phải một số thách thức cố hữu trong quá trình vận hành lâu dài. Kingka giải quyết những thách thức này thông qua kỹ thuật tiên tiến, sản xuất chính xác và các giải pháp tấm tản nhiệt chất lỏng đã được chứng minh dành cho trung tâm dữ liệu.

1. Các vấn đề ăn mòn trong các tấm tản nhiệt nước thông thường

Vấn đề: hiện tượng ăn mòn trong các tấm tản nhiệt nước được hàn.

Hầu hết các tấm tản nhiệt nước truyền thống sử dụng cấu trúc vi kênh bằng đồng hàn. Sự kết hợp giữa chất nền đồng và kim loại hàn tạo ra sự chênh lệch điện thế điện hóa, có thể gây ra ăn mòn điện hóa khi tiếp xúc với chất làm mát gốc nước.

Các cơ chế ăn mòn bổ sung bao gồm:

• ăn mòn do oxy gây ra

• sự bất ổn định pH trong chất lỏng làm mát

• ăn mòn do vi sinh vật gây ra (mic)

Theo thời gian, sự ăn mòn làm suy giảm các kênh dẫn vi mô bên trong, làm giảm độ tin cậy của hệ thống làm mát bằng tấm tản nhiệt.

Giải pháp Kingka: Thiết kế tấm làm mát bằng chất lỏng chống ăn mòn

Kingka giảm thiểu rủi ro ăn mòn thông qua:

• Vật liệu đồng và nhôm có độ tinh khiết cao dùng trong sản xuất tấm làm mát bằng chất lỏng.

• Công nghệ hàn ma sát khuấy (FSW) tấm nguội, loại bỏ vật liệu hàn cứng.

• Các rãnh siêu nhỏ được gia công chính xác, nhẵn mịn giúp giảm thiểu sự khởi phát ăn mòn.

• Chứng nhận vật liệu nghiêm ngặt và tuân thủ các quy định về môi trường (ROH/REACH)

Bằng cách sử dụng các tấm làm mát bằng nước FSW, Kingka cải thiện đáng kể độ ổn định hóa học và tuổi thọ sản phẩm.

2. Nguy cơ tắc nghẽn trong các tấm làm mát bằng chất lỏng vi kênh

Vấn đề: tắc nghẽn dòng chảy trong các tấm làm mát bằng nước

Các tấm làm mát bằng chất lỏng vi kênh rất nhạy cảm với sự nhiễm bẩn. Cặn bám, các hạt oxy hóa và sự phát triển sinh học có thể tích tụ bên trong các kênh, gây tắc nghẽn một phần hoặc hoàn toàn.

Điều này dẫn đến:

• lưu lượng chất làm mát giảm

• sự giảm áp suất tăng lên

• điểm nóng cục bộ trên CPU và GPU

• Hiệu suất làm mát bằng tấm tản nhiệt giảm đối với các trung tâm dữ liệu

Giải pháp Kingka: Kỹ thuật tấm làm mát vi kênh tối ưu hóa

Kingka giảm thiểu nguy cơ tắc nghẽn bằng cách:

• Gia công CNC độ chính xác cao để đảm bảo hình dạng vi kênh nhất quán.

• kiểm soát độ nhám bề mặt trong quá trình chế tạo tấm làm mát bằng nước

• làm sạch siêu âm nhiều giai đoạn trước và sau khi hàn

• Kiểm tra điện trở dòng chảy cho từng tấm tản nhiệt chất lỏng dùng trong các ứng dụng trung tâm dữ liệu.

Điều này đảm bảo tính ổn định dòng chảy lâu dài và hiệu suất đáng tin cậy của tấm làm mát bằng chất lỏng.

3. Rủi ro rò rỉ trong hệ thống làm mát bằng tấm tản nhiệt sử dụng nước

Vấn đề: rò rỉ chất làm mát và an toàn điện

Các hệ thống tản nhiệt nước dạng tấm truyền thống dựa vào gioăng, ống dẫn và nhiều điểm kết nối. Chu kỳ nhiệt và biến động áp suất làm tăng tốc độ lão hóa của vòng đệm O-ring và ống dẫn, làm tăng nguy cơ rò rỉ.

Vì nước có khả năng dẫn điện, ngay cả một sự rò rỉ nhỏ cũng có thể gây ra:

• ngắn mạch

• ăn mòn linh kiện

• thời gian ngừng hoạt động của hệ thống hoặc sự cố nghiêm trọng

Đây là mối lo ngại lớn đối với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng trong trung tâm dữ liệu AI.

Giải pháp Kingka: Tấm làm mát bằng chất lỏng FSW chống rò rỉ

Kingka cải thiện độ an toàn của hệ thống thông qua:

• Hàn nguội bằng chất lỏng FSW, tạo ra các mối nối đặc chắc, không có lỗ rỗng.

• Kiểm tra rò rỉ khí/lỏng và kiểm tra khả năng giữ áp suất cho từng tấm làm mát.

• Tối ưu hóa cấu trúc để giảm ứng suất tại các khớp nối

• Các tấm tản nhiệt nước sẵn sàng lắp ráp với độ kín khít đã được kiểm chứng.

Những biện pháp này giúp giải pháp làm mát bằng tấm dẫn nhiệt dạng lỏng của Kingka phù hợp cho hoạt động liên tục ở tải trọng cao.

4. Độ ổn định hiệu suất tản nhiệt cho chip AI công suất cao

Vấn đề: làm mát không đồng đều và các điểm nóng nhiệt.

Khi các bộ tăng tốc AI vượt quá mật độ công suất ở mức kilowatt, việc phân phối chất làm mát không đồng đều có thể dẫn đến sự phân bố nhiệt độ không đồng đều, làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của các linh kiện.

Giải pháp Kingka: Thiết kế làm mát bằng tấm tản nhiệt hiệu suất cao

Kingka đảm bảo hiệu suất tản nhiệt ổn định thông qua:

• Mô phỏng nhiệt dựa trên CFD trong quá trình thiết kế tấm làm mát.

• phân phối dòng chảy đồng đều trong hệ thống làm mát bằng tấm lạnh chất lỏng

• Kiểm soát độ phẳng chính xác để đạt được sự tiếp xúc nhiệt tối ưu.

• Kiểm tra độ bền nhiệt dưới điều kiện hoạt động thực tế.

Điều này cho phép làm mát bằng tấm tản nhiệt hiệu quả cho máy chủ AI và trung tâm dữ liệu.

5. Tại sao nên chọn tấm tản nhiệt nước Kingka cho trung tâm dữ liệu?

Kingka cung cấp các giải pháp tấm làm mát bằng chất lỏng hoàn chỉnh, kết hợp:

• Hơn 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực quản lý nhiệt.

• sản xuất tấm nguội bằng phương pháp hàn ma sát khuấy tiên tiến

• Gia công CNC chính xác và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt

• Thiết kế tấm tản nhiệt nước tùy chỉnh cho các ứng dụng AI, HPC và trung tâm dữ liệu.

Từ nguyên mẫu đến sản xuất hàng loạt, Kingka cung cấp các giải pháp tản nhiệt bằng chất lỏng đáng tin cậy, được tối ưu hóa về hiệu suất, an toàn và vận hành lâu dài.

Trong khi các tấm tản nhiệt nước truyền thống gặp phải những thách thức như ăn mòn, tắc nghẽn và rò rỉ, những rủi ro này có thể được giảm thiểu hiệu quả thông qua thiết kế và sản xuất tiên tiến. Các tấm tản nhiệt chất lỏng FSW của Kingka, gia công chính xác và thử nghiệm nghiêm ngặt cung cấp một giải pháp mạnh mẽ và có khả năng mở rộng cho các hệ thống làm mát bằng chất lỏng trung tâm dữ liệu thế hệ tiếp theo.