İki fazlı daldırma sıvı soğutma, soğutucu sızıntısı sorununun üstesinden gelir

Büyük verilerin gerçek zamanlı bilgi işlem ihtiyaçlarını ve yapay zeka uygulamalarına yönelik artan talebi karşılamak için bilgisayar endüstrisi, daha yüksek gücü kaldırabilen çip mimarilerine yöneldi. Şu anda tek çipli bir CPU'nun gücü 150 W'tan 300 W'ın üzerine çıktı; Tek bir GPU'nun gücü 700W'ın üzerine çıktı. Geleneksel hava soğutma, yüksek güç yoğunluğuna sahip sunucularda soğutma sınırına ulaşma zorluğuyla karşı karşıya olduğundan, veri merkezlerinde sıvı soğutmanın uygulanması ve araştırılması acil bir ihtiyaç haline geldi.

Bir yandan, iki fazlı daldırmalı sıvı soğutma, sınırlı alanlarda daha yüksek yoğunlukta işlem kapasitesi elde edebilir; bu da, sıvı soğutmanın gelişme eğilimine öncülük ettiği düşünülmektedir; Öte yandan malzeme uyumluluğu, ısı dengesi, buhar geri kazanımı ve ekonomik faydalar gibi önemli sorunlar nedeniyle birçok kişi iki fazlı daldırma sıvı soğutmanın hâlâ zorlu bir bilimsel proje olduğuna inanıyor.

Şu anda araştırılmakta olan iki fazlı daldırmalı soğutma sistemleri genellikle organizmalara ve çevreye zararlıdır. Üreticiler çevreye büyük miktarda soğutma sıvısı kaybını önlemek için sıkı önlemler almış olsa da, iki fazlı daldırılmış soğutmalı veri merkezi rafları için soğutma sıvısı sızıntısı, daha düşük kullanım maliyetleri ve daha iyi bakım kolaylığı konularında atılımlar yapılması gerekiyor.

Microsoft, yukarıdaki sorunlara çözüm bulmak amacıyla iki fazlı daldırılmış sıvı soğutmalı veri merkezi raf sistemi için yenilikçi bir kavramsal tasarım hazırladı. Ayrı bir yalıtılmış kasa modülü, iki fazlı bir soğutucuya batırılmış bir veya daha fazla elektronik bileşen içerebilir. Elektronik bileşenler çalışıp ısındığında, elektronik bileşenlerin etrafındaki soğutucu, sıvı fazdan gaz fazına geçiş yapar ve bir buhar kaplini aracılığıyla iki fazlı kondenser tankına ulaşır. Daha sonra iki fazlı kondenser tankında soğutulur ve tekrar sıvı duruma faz geçişine uğrar. Ayrı bir sızdırmaz kasa modülü, iki fazlı soğutucuyu serbest bırakmadan iki fazlı kondenser kutusundan ayrılabilir ve raf, birden fazla sızdırmaz şasi modülünü ve bir bütün olarak kondenser kutusunu içerebilir.

Son yıllarda iki fazlı daldırma sıvı soğutma, mükemmel soğutma verimliliği ve enerji tüketimi performansı nedeniyle Microsoft tarafından tercih ediliyor. Nisan 2021'de Microsoft, iki fazlı daldırma sıvı soğutmanın, yapay zeka gibi yüksek performanslı uygulamalar için bir soğutma çözümü olarak kullanıldığında herhangi bir sunucunun güç tüketimini %5 ila %15 oranında azaltabileceğini duyurdu.
Bu sonuçtan yola çıkan Microsoft ekibi, ilk iki aşamalı daldırma soğutma çözümünü Microsoft'un Quincy, Washington'daki Azure veri merkezine uygulamak için veri merkezi BT sistemi üreticisi ve tasarımcısı Wiwynn ile işbirliği yaptı.