لماذا أصبحت رقائق الألومنيوم المطلية بمادة محبة للماء ضرورية لزعانف خادم الذكاء الاصطناعي المبرد بالسوائل؟

تولد رفوف خوادم الذكاء الاصطناعي عالية الكثافة (AI) المدعومة بوحدات معالجة الرسومات من الجيل التالي تدفقًا حراريًا غير مسبوق، مما يدفع بنيات تبريد الهواء التقليدية إلى ما هو أبعد من حدودها المادية. لإدارة هذه الأحمال الحرارية الهائلة، تعتمد أنظمة التبريد السائلة الهجينة - مثل المبادلات الحرارية للأبواب الخلفية (RDHx) والسيارات الجانبية التي تعمل بتقنية تحويل السائل إلى الهواء (L2A) - على قلوب المبرد ذات المبادل الحراري للهواء إلى السائل فائقة الكفاءة.

الاستفادة رقائق الألومنيوم المغلفة بالماء ( 0.09 مم - 0.15 مم ) حيث تضمن مادة الزعنفة الأولية تصريفًا سريعًا للمكثفات، وتمنع سد القنوات الهوائية الصغيرة، وتزيد من مساحة سطح نقل الحرارة الفعالة، وتحمي نوى رادياتير الخادم من التآكل المحمول بالهواء في بيئات مراكز البيانات المستمرة.

تدفق حراري وديناميكيات رطوبة غير مسبوقة في رفوف الذكاء الاصطناعي

تولد رفوف الخوادم الحديثة المزودة بتقنية الذكاء الاصطناعي والمجهزة بمسرعات TDP عالية ( 700 وات - 1200 وات +  لكل شريحة) أحمالًا حرارية موضعية شديدة تتطلب أنظمة تبريد من السائل إلى الهواء:

بنيات التبريد الهجينة: تقوم وحدات توزيع سائل التبريد (CDUs) بتدوير السائل من خلال ألواح التبريد، بينما تعمل مصفوفات المبرد الثانوية التي تعمل بالهواء إلى السائل على تبديد الحرارة المحيطة المتبقية وإعادتها إلى الغرفة.

نقطة الندى ومخاطر التكثيف: السائل البارد الذي يدور عبر زعانف الرادياتير تحت مستويات الرطوبة النسبية المتفاوتة في مركز البيانات يتسبب في تكثيف الرطوبة المحيطة بسرعة على أسطح الزعانف.

تجسير المياه عبر القنوات الصغيرة وتصعيد المقاومة الحرارية

في زعانف المبرد المصنوعة من الألومنيوم العارية (غير المطلية)، يتسبب التوتر السطحي في تكثف الرطوبة إلى قطرات كروية مميزة:

انسداد قناة الهواء: تعمل خرزات الماء الكروية على سد فجوات الزعانف المجاورة (1.0 مم - 1.5 مم)، مما يحد بشدة من سرعة تدفق الهواء ويزيد من الطلب على الضغط الثابت للمروحة.

العزل الحراري الحدودي: تشكل مجموعات القطرات المحاصرة جيوبًا مائية راكدة تعمل كحواجز حرارية عازلة، مما يؤدي إلى تدهور كفاءة المبادل الحراري للهواء إلى السائل بنسبة تصل إلى 20 - 30٪.

مصفوفة المواصفات الفنية: رقائق محببة للماء لتبريد سائل الخادم

يوضح الجدول أدناه المعلمات التقنية الرئيسية لرقائق الألومنيوم المطلية بالماء والمصممة لرادياتير خادم الذكاء الاصطناعي وزعانف المبادل الحراري للتبريد السائل:

مزايا الأداء في مشعات التبريد السائل لمركز البيانات

التعليمات

س 1: ما هو الفرق الرئيسي بين رقائق الألومنيوم المقاومة للماء ورقائق الألومنيوم العارية القياسية في مشعات الخادم؟

ج: تتسبب رقائق الألومنيوم المكشوفة في تحول الرطوبة المكثفة إلى قطرات، مما يؤدي إلى سد فجوات الزعانف المجاورة وتقييد تدفق الهواء. تتسبب الرقائق المطلية بمادة محبة للماء في انتشار الرطوبة إلى طبقة سائلة رقيقة ومستمرة تستنزف بسرعة، مما يقلل من انخفاض الضغط الثابت ويحسن الأداء الحراري.

س2: هل يتحلل الطلاء المحبب للماء بمرور الوقت في عمليات التبريد السائل المستمرة؟

ج: يتم معالجة الطلاءات المحبة للماء من بوليمر السيليكات عالي الجودة حرارياً ( > 220 درجة مئوية ) لتكوين روابط جزيئية متشابكة مع ركيزة الألومنيوم، مع الحفاظ على زوايا الاتصال أقل من 15 درجة حتى بعد آلاف الساعات من التعرض المستمر للتكثيف.

Q3: كيف تقلل رقائق الألومنيوم المحبة للماء من مركز البيانات PUE (فعالية استخدام الطاقة)؟

ج: من خلال منع سد الماء بين الزعانف، يتم تقليل مقاومة الهواء عبر قلوب الرادياتير بنسبة 15 - 25% . تتطلب مراوح الرادياتير طاقة كهربائية أقل لتحريك الهواء عبر المبادل الحراري، مما يؤدي بشكل مباشر إلى خفض مستوى PUE للمنشأة بشكل عام.

س 4: هل يمكن ختم رقائق الألومنيوم المطلية بالماء في أشكال هندسية ذات فتحات تهوية دون تقشر الطلاء؟

ج: نعم. تتميز الطلاءات المحبة للماء عالية الجودة بمرونة والتصاق عاليين (تصنيف الفتحات المتقاطعة من الدرجة 0)، مما يسمح بالختم التدريجي عالي السرعة وتشكيل الفتحات دون تقشير أو تشقق أو تقشر.

س 5: ما هي السبيكة المناسبة لزعانف مشعاع التبريد السائل لخادم الذكاء الاصطناعي؟

ج: يتم تحديد السبائك 8011 في درجات حرارة H22/H24 بشكل شائع نظرًا لمزيجها من التوصيل الحراري ( ≥ 200 واط/م·ك )، وقوة الشد للضغط على القالب، ومقاومة التآكل.

خاتمة

تحديد رقائق الألومنيوم المغلفة بالماء لزعانف المبرد السائلة لخادم الذكاء الاصطناعي تمكن المهندسين الحراريين من تحسين تبديد الحرارة مع تقليل سحب طاقة المروحة.

لتحسين اختيار المواد لنظام تبريد الخادم الخاص بك:

حدد سمك الركيزة حسب كثافة الزعنفة: استخدم رقائق معدنية مقاس 0.09 مم - 0.11 مم لمصفوفات الزعانف المدمجة (تباعد 1.0 مم - 1.2 مم)؛ حدد رقائق 0.12 مم - 0.15 مم لقلوب المبرد عالية السرعة.

تقييمات زاوية الاتصال ورش الملح التي تم التحقق منها: تأكد من أن الطلاءات المحددة تحقق زاوية اتصال أولية تبلغ ≥ 10 درجات وتجتاز ما لا يقل عن 500 ساعة من اختبار NSS.

الشراكة مع متخصصين معتمدين في طلاء اللفائف: العمل مع منتجين ذوي خبرة مثل Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd. لتأمين رقائق الألومنيوم المحبة للماء والمقطعة بدقة والجاهزة للضغط.