用于数据中心冷却领域的氟化液

用于数据中心冷却领域的氟化液


化液,特别是氟化电子冷却液,是数据中心先进冷却技术,尤其是浸没式冷却中的核心介质。它们为应对高密度计算带来的散热挑战提供了高效的解决方案。

什么是氟化液?

氟化液是一类由碳、氟等元素组成的无色无味、透明液体,具有非常稳定的化学和物理性质。在数据中心冷却领域,我们特指那些专门设计用于直接接触电子设备(如服务器、芯片)的单相浸没式冷却液。

核心特性与优势

氟化液之所以成为数据中心冷却的宠儿,源于其一系列卓越的特性:

1. 卓越的电气绝缘性

   · 最关键的特性:即使直接与通电的服务器主板、CPU、GPU、内存等部件接触,也不会导致短路。这是实现浸没式冷却的先决条件。

2. 极高的热工性能

 良好的导热性:能有效地将芯片产生的热量迅速带走。

 较低的比热容:这意味着液体本身升温所需的热量较少,能更快地进行热循环和散热。

3. 出色的化学稳定性和材料相容性

惰性极强:不与服务器上的金属、塑料、橡胶、PCB板等材料发生化学反应,不会腐蚀或损坏设备。

与元器件兼容:不会溶解或溶胀电子元件上的标签、涂料或硅胶。

4. 极低的表面张力和低粘度

低表面张力使其能轻松渗透到芯片和散热鳍片等微小缝隙中,不留死角,实现全方位冷却。

低粘度使得液体流动性好,泵送所需的能耗更低。

5. 无残留、易挥发

当服务器需要维护而从冷却液中取出时,附着在部件上的液体会迅速挥发干净,不留残留物,方便维护和更换。

氟化液主要用于单相浸没式冷却系统。

工作原理:将整个服务器或整排IT设备完全浸没在装有氟化液的密封箱体中。

散热过程:

电子元件运行时产生的热量直接传递给与之接触的氟化液。

被加热的氟化液通过自然对流或泵驱动循环,流经系统内部的热交换器。

在热交换器中,热量被二次侧冷却水(通常是园区冷却水)带走。

冷却后的氟化液再次流回服务器区域,继续吸热,完成循环。

系统形态:

箱体式:适用于单个机柜或小集群。

池式/坦克式:将大量服务器浸没在一个大型开放式或封闭式槽体中,适合规模化部署。

总结与展望氟化液浸没式冷却技术是数据中心散热演进的一个重要方向,

尤其适用于:

· 超高密度计算:如AI训练集群、HPC(高性能计算)。

· 加密货币挖矿。

· 对功耗和PUE有严苛要求的数据中心。

未来趋势:

· 环保化:开发更环保、非PFAS的冷却液是行业的当务之急。

· 标准化与规模化:随着技术成熟和部署增加,成本有望逐渐下降。

· 两相浸没式冷却:使用沸点更低的氟化液,利用液体沸腾汽化吸收大量潜热,效率更高,是更前沿的技术,但对系统密封和压力控制要求也更高。


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