新型热材料可大幅降低数据中心的冷却需求
- 2024/11/18 6:48:20 作者: 来源:太空探索了解宇宙奥秘
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新材料TIM可改善数据中心冷却,节能13%电力,降低电子元件温度,提高散热效率65%,为能源密集型应用提供可持续冷却方案,助力更高效环保技术。
就金钱、能源和环境影响而言,满足全球数据存储需求的成本很高,但一种新材料可以显著改善我们数据中心的冷却,同时还可以使我们的家用和商用电子产品更加节能。
目前,通常部署笨重且能源密集型的冷却解决方案来冷却保存我们数据的硬件,总计占数据中心总能源使用量的40%左右(每年约8太瓦时)。
来自德克萨斯大学奥斯汀分校和中国四川大学的团队估计,在这8太瓦时中,约有13%的电力可以被他们的新型有机热界面材料(TIM)削减。
TIM大大提高了热量从有源电子元件中带走并引导到散热器中以供空气或水带走的速度。
这反过来意味着对主动冷却技术(包括风扇和液体冷却)的需求降低。能源密集型数据中心和其他大型电子系统的冷却基础设施的功耗正在飙升,而且这种趋势不会很快消散,因此开发新方法(例如我们创造的材料)以高效和可持续地冷却以千瓦级甚至更高功率运行的设备至关重要。
这里开发的TIM是液态金属钙橡胶和氮化铝颗粒的胶体混合物,以一种形成梯度界面的方式结合,该界面有助于热量通过,两种物质之间没有任何硬边界。在实验测试装置中,与领先的导热硅脂相比,TIM能够将电子元件每平方厘米安全传递的热量增加一倍,同时还能降低元件的整体温度。
该装置使用冷却泵,这是一种常见的过热保护措施,TIM将泵的能耗降低了65%。这一突破使我们更接近实现理论预测的理想性能,为大功率电子产品提供更可持续的冷却解决方案。
下一步是让材料在更大的系统和更广泛的场景中工作,研究人员已经通过与数据中心提供商合作来做到这一点。分析师预计,2028年数据中心的用电量将是2023年的两倍,这主要是由于对人工智能模型的需求不断增长。这带来了一个真正的能源需求问题——科学家们正在努力解决的问题。
这种新型的材料可以在从数据中心到航空航天的能源密集型应用中实现可持续冷却,为更高效、更环保的技术铺平道路,也显示了材料的传热潜力。
编辑:Harris
新材料TIM可改善数据中心冷却,节能13%电力,降低电子元件温度,提高散热效率65%,为能源密集型应用提供可持续冷却方案,助力更高效环保技术。