3M今天(4/12)在臺慶祝50周年,展示能源、醫療、數位、環境及安全等多項技術及產品,其中在數位化基礎建設中,展示了伺服器浸沒式冷卻技術,伺服器直接浸泡在特殊的不導電液體中冷卻,取代傳統氣冷的冷卻方式。

現場展示的浸沒式冷卻技術為與技嘉合作,伺服器在密閉機構中,浸泡於不導電的氟素液體中,由於液體的惰性相當高、不導電,因此不會造成設備的損壞,可將伺服器直接浸泡在其中,冷卻伺服器運轉時產生的熱。

3M技術處技術長陳君杰表示,這項浸沒式冷卻技術使用氟素液體,這種液體因為惰性較高,使用上較為安全,浸沒式冷卻技術可取代現有的氣體冷卻技術,例如散熱器、風扇,在空間有限的資料中心,可以提高能源使用效益及伺服器使用空間密度。

伺服器浸泡於氟素液體,液體沸點只有50至60度,因此當伺服器內的CPU、GPU、記憶體產生的熱,會使液體快速沸騰,帶有熱能的蒸氣在密閉的機構內,遇到銅管內的冷水,經由冷凝原理帶走熱能至伺服器外,送到室外冷卻後,冷水再重新送回伺服器內的銅管,如此冷熱循環。

3M這項浸沒式冷卻技術雖能夠改善伺服器的散熱,降低耗能、成本,也能減少伺服器的尺吋,提昇伺服器的空間密度,但考量到液體沸騰,蒸氣的流動,伺服器必需採直立設計,讓遇到高溫的蒸氣可以快速浮到液體水面,和銅管內的冷水快速進行熱交換。

由於直立及密閉式的機構設計,伺服器的機構必須重新設計,因此3M和伺服器業者合作開發。陳君杰表示,現在已和技嘉、英業達、緯創等伺服器製造商合作,並已有企業在資料中心採用。

如下圖所示,伺服器直接浸泡在不導電的液體中,CPU、GPU、記憶體等元件產生的熱能,讓液體快速沸騰。沸騰液體水面上方的三條粽色銅管內有冷卻水:

沸騰的氟素液體化為帶有高溫的蒸氣,觸及冷水銅管後冷凝水珠,銅管內的冷水變成溫水,經由上方的紅色管路送到伺服器外,在資料中心的室外進行冷卻,冷卻後的冷水再由藍色管路送回伺服器內:


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