Новый теплоизоляционный материал может снизить потребность в охлаждении центров обработки данных
Удовлетворение мировых потребностей в хранении данных обходится дорого с точки зрения денег, энергии и воздействия на окружающую среду, но новый материал может значительно улучшить охлаждение наших центров обработки данных, а также сделать нашу домашнюю и деловую электронику более энергоэффективной.
p>
В настоящее время для охлаждения оборудования, хранящего наши данные, обычно используются громоздкие и энергоемкие решения по охлаждению, что в сумме примерно до 40 процентов от общего энергопотребления центра обработки данных (около 8 тераватт-часов в год).
По оценкам команды из Техасского университета в Остине и Сычуаньского университета в Китае, около 13 процентов из этих 8 тераватт-часов могут быть сэкономлены с помощью их нового органического термоинтерфейсного материала (TIM).
TIM существенно увеличивает скорость, с которой тепло может отводиться от активных электронных компонентов и направляться в радиатор для отвода воздуха или воды.
Это, в свою очередь, означает меньший спрос на технологии активного охлаждения, включая вентиляторы и жидкостное охлаждение.
«Энергопотребление охлаждающей инфраструктуры энергоемких центров обработки данных и других крупных электронных систем стремительно растет. «, — говорит ученый-материаловед Гуйхуа Юй из Техасского университета в Остине.
«Эта тенденция не рассеется в ближайшее время, поэтому крайне важно разработать новые способы, такие как материал, который мы создали, для эффективного и устойчивого охлаждения устройств, работающих на киловаттном уровне и даже более высокой мощности.»
Разработанный здесь TIM представляет собой коллоидную смесь жидкого металлического галинстана и частиц нитрида алюминия, объединенных таким образом, что создается градиентная граница раздела, способствующая передаче тепла. без каких-либо жестких границ между двумя веществами.
В экспериментальной лабораторной установке TIM смог удвоить количество тепла, которое можно безопасно передать переносится с каждого квадратного сантиметра электронного компонента по сравнению с термопастой ведущих производителей, одновременно снижая общую температуру компонента.
«Этот прорыв приближает нас к достижению идеальной производительности, предсказанной теорией, и позволяет создавать более экологичные решения для охлаждения мощной электроники», — говорит Кай Ву из Сычуаньского университета.
Следующим шагом будет заставить материал работать на более крупных системах и в более широком разнообразии сценариев, что исследователи уже делают, сотрудничая с центром обработки данных. провайдеров.
Аналитики ожидают, что потребление электроэнергии в центрах обработки данных в 2028 году удвоится по сравнению с 2023 годом, во многом благодаря растущими требованиями к моделям искусственного интеллекта. Это представляет собой реальную проблему спроса на энергию, над решением которой упорно трудятся ученые.
«Наш материал может обеспечить устойчивое охлаждение в энергоемких приложениях, от центров обработки данных до аэрокосмической отрасли, прокладывая путь к более эффективным и экологичным технологиям», — говорит Ву.
Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.
