IDTechEx erläutert, warum Rechenzentren Kühlplatten für die Flüssigkeitskühlung anstelle von Eintauchen einsetzen

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25. August 2023, 02:32 Uhr ET

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BOSTON, 25. August 2023 /PRNewswire/ -- Die zunehmende Leistungsdichte von Rechenzentrums-Racks, angetrieben durch Technologien wie Cloud Computing, generative KI und Krypto-Mining, hat zur Erforschung der Flüssigkeitskühlung als Wärmemanagementlösung geführt. Selbst bei Eindämmung haben herkömmliche Luftkühlungsmethoden Schwierigkeiten, den Kühlbedarf dicht gepackter Server zu decken. Aufgrund der zunehmenden Nutzung von Racks mit hoher Dichte prognostiziert der neueste Forschungsbericht von IDTechEx bis 2023 eine jährliche Wachstumsrate von 16 % bei der Kühlplattenkühlung sowie ein starkes Wachstum bei anderen Alternativen zur Flüssigkeitskühlung.

Es gibt drei Hauptansätze für die Integration von Flüssigkeitskühlung in Rechenzentren:

Aufgrund der Nachfrage nach der Nachrüstung bestehender luftgekühlter Rechenzentren ist die Kühlplatte, auch Direct-to-Chip-Kühlung genannt, die vorherrschende Flüssigkeitskühlungslösung in der Rechenzentrumsbranche. Traditionell werden Kühlplatten direkt auf Wärmequellen (z. B. Chipsätze, CPUs usw.) montiert, mit einer Schicht aus thermischem Schnittstellenmaterial (TIM) dazwischen, um die Wärmeübertragung zu verbessern. Im Inneren der Kühlplatte fließt die Flüssigkeit durch die Mikrostruktur und nach außen zu einer Art Wärmetauscher. Das folgende Diagramm zeigt typische Kühlplattendesigns für Rechenzentrumsanwendungen. Wärmeschnittstellenmaterialien finden sich in verschiedenen Komponenten von Rechenzentren, darunter Chipsätzen, Prozessoren und Netzteilen. IDTechEx geht davon aus, dass die zunehmende Einführung von Kühlplatten auch die Marktnachfrage nach TIMs in Rechenzentren steigern wird, insbesondere nach solchen, die für Prozessoren und Chipsätze verwendet werden. Der Bericht „Thermal Interface Materials: Technologies, Markets, and Forecasts 2023-2033“ von IDTechEx bietet einen Überblick über TIMs für verschiedene aufstrebende Branchen wie Rechenzentren, Batterien für Elektrofahrzeuge, 5G, fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und Unterhaltungselektronik.

Der innovative Ansatz von Intel bei seinem neuen Design besteht darin, Kühlplatten direkt in das Gehäuse zu integrieren, den Einsatz von TIM2 (Thermal Interface Material 2) zu eliminieren und den thermischen Massenwiderstand bzw. die Impedanz zu reduzieren. Diese Integration bietet Vorteile im Hinblick auf das Thermomanagement. Aufgrund der Einbettung der Kühlplatte auf Mikroebene in das Gehäuse führt dies jedoch auch zu einer höheren Designkomplexität.

Die Kühlplattenkühlung für Rechenzentren bietet eine flexible und einsetzbare Lösung für die Flüssigkeitskühlung. Der einzigartige Differenzierungsfaktor liegt in der inneren Mikrostruktur der Kühlplatten. Im Gegensatz zur Immersionskühlung ermöglicht die Kühlplattenkühlung Rechenzentrumsintegratoren und Serverlieferanten die teilweise Integration von Flüssigkeitskühlung in ihre Einrichtungen zu relativ geringen Vorabkosten und die Möglichkeit, im Laufe der Zeit schrittweise auf ein vollständig flüssigkeitsgekühltes Rechenzentrum umzusteigen. IDTechEx prognostiziert einen sanften Beginn der Einführung von Kühlplatten, gefolgt von einem raschen Anstieg, da immer mehr Endbenutzer die Technologie übernehmen. Es wird prognostiziert, dass der Jahresumsatz für die Kühlplattenkühlung in den nächsten 10 Jahren mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 16 % wachsen wird, und die schnelle Zunahme der Kühlplatten-Hardware treibt auch das Wachstum der Märkte für Komponenten wie Pumpen voran Kühlmittelverteilungseinheiten (CDUs). Der neueste Bericht von IDTechEx, „Thermal Management for Data Centers 2023-2033“, bietet einen umfassenden Überblick über die Kühlbranche für Rechenzentren unter Berücksichtigung der verwendeten Technologie, Marktteilnehmer und Möglichkeiten für Komponenten und Materialien.

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