La refrigeració líquida d'immersió en dues fases supera el repte de les fuites de refrigerant
Per tal de satisfer les necessitats de computació en temps real de dades massives i la creixent demanda d'aplicacions d'IA, la indústria informàtica s'ha desplaçat cap a arquitectures de xips que puguin gestionar una potència més gran. Actualment, la potència d'una CPU d'un sol xip ha augmentat de 150 W a més de 300 W; La potència d'una única GPU ha augmentat a més de 700 W. La refrigeració per aire tradicional s'enfronta al repte d'assolir el límit de refrigeració en servidors d'alta densitat de potència, per tant, l'aplicació i la investigació de refrigeració líquida als centres de dades s'han convertit en una necessitat urgent.
D'una banda, la refrigeració líquida d'immersió bifàsica pot aconseguir una capacitat de processament de major densitat en espais limitats, que es considera que lidera la tendència de desenvolupament de la refrigeració líquida; D'altra banda, a causa dels importants problemes de compatibilitat de materials, balanç de calor, recuperació de vapor i beneficis econòmics, molta gent creu que la refrigeració líquida d'immersió en dues fases segueix sent un projecte científic desafiant.
Els sistemes de refrigeració immersos de dues fases que s'estan explorant són sovint nocius per als organismes i el medi ambient. Tot i que els fabricants han implementat mesures rigoroses per evitar una gran quantitat de pèrdues de refrigerant al medi ambient, cal fer avenços en fuites de refrigerant, costos d'ús més baixos i millor manteniment dels bastidors de centres de dades de refrigeració immersos en dues fases.
Microsoft ha preparat un disseny conceptual innovador per al sistema de bastidors del centre de dades refrigerat per líquid immers en dues fases, intentant resoldre els problemes anteriors. Un mòdul de xassís segellat independent pot contenir un o més components electrònics immersos en un refrigerant bifàsic. Quan els components electrònics funcionen i s'escalfen, el refrigerant al voltant dels components electrònics experimenta una transició de fase de la fase líquida a la fase gasosa i arriba al dipòsit del condensador bifàsic mitjançant un acoblament de vapor. A continuació, es refreda al dipòsit del condensador de dues fases i passa per una transició de fase a l'estat líquid. Es pot separar un mòdul de xassís segellat independent de la caixa del condensador bifàsic sense alliberar refrigerant bifàsic, i el bastidor pot incloure múltiples mòduls de xassís segellat i la caixa del condensador en conjunt.
En els darrers anys, la refrigeració líquida d'immersió bifàsica ha estat afavorida per Microsoft a causa de la seva excel·lent eficiència de refrigeració i rendiment de consum d'energia. L'abril de 2021, Microsoft va anunciar que la refrigeració líquida d'immersió bifàsica pot reduir el consum d'energia de qualsevol servidor determinat entre un 5% i un 15% quan s'utilitza com a solució de refrigeració per a aplicacions d'alt rendiment com la intel·ligència artificial.
Impulsat per aquest resultat, l'equip de Microsoft va col·laborar amb el fabricant i dissenyador de sistemes informàtics del centre de dades Wiwynn per aplicar la seva primera solució de refrigeració per immersió en dues fases al centre de dades Azure de Microsoft a Quincy, Washington.
