Pesquisadores americanos da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign (UIUC) desenvolveram uma nova tecnologia para a fabricação de aletas de resfriamento totalmente em cobre para sistemas de refrigeração líquida (LCS) em data centers. A solução proposta promete aumentar significativamente a eficiência energética dos servidores.
Os autores do projeto observam que os fabricantes de componentes de LCS frequentemente priorizam o custo de fabricação dos blocos de água em detrimento do desempenho. Em particular, muitas empresas estão abandonando o cobre em favor de diversas ligas de alumínio, que são mais fáceis de trabalhar. No entanto, esses materiais têm menor condutividade térmica, o que reduz a eficiência de resfriamento. O design das próprias aletas de resfriamento, por sua vez, geralmente envolve formatos simples — paralelepípedos retangulares, cones ou cilindros.
Fonte da imagem: cell.com
Os pesquisadores adotaram uma abordagem diferente. Eles usaram otimização topológica para projetar aletas complexas. Um projeto tradicional foi usado como base e, em seguida, modificado por meio de algoritmos matemáticos. Para cada iteração, parâmetros-chave, como capacidade de resfriamento e a energia necessária para bombear o fluido pelas aletas, foram avaliados. Como resultado, uma configuração com vértices pontiagudos e bordas serrilhadas foi selecionada.
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O bloco de água otimizado promete melhorar a eficiência de resfriamento em 32% em comparação com os blocos de água tradicionais com aletas em formato de paralelepípedo. Estima-se que um sistema de resfriamento líquido com essas aletas consumirá apenas 1,1% do consumo total de energia de um data center. Para efeito de comparação, com resfriamento a ar, esse percentual pode chegar a 30%, e com outros sistemas de resfriamento líquido, de 5% a 15%.
No entanto, os métodos de fabricação convencionais são inadequados para a produção das novas aletas devido à complexidade de sua configuração. Portanto, os participantes do projeto recorreram à Fabric8Labs para a fabricação aditiva eletroquímica (ECAM), um método de impressão 3D em metal. Essa abordagem permite a produção de peças de cobre puro com altíssima precisão — de 30 a 50 mícrons, uma espessura menor que a de um fio de cabelo humano. Nenhuma informação foi divulgada sobre o cronograma de comercialização da solução proposta. Contudo, há alguns anos, a própria Fabric8Labs propôs um bloco de água similar, mas com estruturas giroidais. A Microsoft e a Corintis propõem abandonar completamente os tradicionais blocos de água e, em vez disso, criar canais de resfriamento diretamente na superfície do chip.
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