Nel 2024, il mercato globale del raffreddamento dei data center ha superato20 miliardi.e si prevede che raggiunga48 miliardi di dollari entro il 2030.
L'unica causa di questa crescita è laaumento esplosivo del consumo di energia dei server AI.
- Potenza del server tradizionale: 300 ∼ 500 W
- Server GPU NVIDIA H100:10,000 W+ per unità
- Limite di raffreddamento dell'aria: ~ 1.000 W/U
- Capacità di raffreddamento liquido:5,000 ¥20.000 W/Ufacile da maneggiare
Il raffreddamento ad aria ha raggiunto il suo limite fisico e le piastre di raffreddamento liquido (LCP) sono diventate la soluzione di raffreddamento standard per i server ad alte prestazioni.
La lavorazione CNC di piastre fredde liquide è tra i componenti più impegnativi che Trumony ha padroneggiato in 19 anni.
Questo articolo analizza in modo sistematico la logica di lavorazione CNC per piastre fredde liquide server, dalla progettazione strutturale e dalla selezione dei materiali alle sfide di lavorazione e al controllo della qualità.
APlacca fredda liquida (LCP)Il liquido di raffreddamento (acqua, glicolo acqueo o fluido speciale) circola internamente per rimuovere il calore dalle CPU, dalle GPU, dai moduli di alimentazione e da altre fonti di calore.
| Metrica | Definizione | Obiettivo tipico (server AI di fascia alta) |
|---|---|---|
| Resistenza termica | Aumento della temperatura per watt di calore | < 0,05 °C/W |
| Diminuzione della pressione | Perdita di pressione del fluido di flusso | < 30 kPaa portata standard |
Queste due metriche sono reciprocamente vincolate: i microcanali più densi riducono la resistenza termica ma aumentano drasticamente la caduta di pressione, richiedendo pompe più potenti.
La precisione dell'elaborazione CNC determina direttamente se questi obiettivi sono raggiunti.
La soluzione CNC più diffusa. I canali di flusso vengono fresati direttamente in piastre di alluminio o rame, quindi sigillati con una piastra di copertura tramite brasatura o legame di diffusione.
- Vantaggi: flessibilità di progettazione, facilità di personalizzazione, elevata precisione
- Dimensioni tipiche del canale: larghezza 1 ̊5 mm, profondità 1 ̊10 mm
- Sfida CNC: verticalità delle pareti laterali estremamente elevata per grandi rapporti profondità/diametro
Larghezza del canale> 1 mm, fino a 0,2 ‰ 0,5 mm, ampiamente utilizzato nei raffreddatori di GPU e moduli di potenza di fascia alta.
- Vantaggi: grande area di scambio termico, resistenza termica ultra-bassa
- Sfida CNC: richiede attrezzi ultra-fini (diametro 0,3 ∼ 0,5 mm); controllo delle vibrazioni critico
- Apparecchiature: centri di lavorazione di precisione ad alta velocità, velocità del mandrino> 20 000 giri al minuto
Materie di perni densi (diametro di 1 mm) lavorati sulla piastra di base; il liquido di raffreddamento scorre attorno ai perni per migliorare il trasferimento di calore turbolento.
- Vantaggio: efficienza di trasferimento del calore superiore del 20~40% rispetto ai tipi di canale alla stessa caduta di pressione
- Processi: fresatura CNC o EDM
Foglio di alluminio piegato in pinne e poi brasato in canali di flusso, comune per i moduli IGBT ad alta potenza.
- Ruolo CNC: principalmente lavorazione del telaio
- Sfida di saldatura:tasso di vuoto di brasatura < 5%
- 6061‐T6: miglior prestazione complessiva, buona lavorabilità, basso rischio di deformazione
- 6063‐T5: per l'estrusione; preferito per profili complessi
- 1060 Al puro: elevata conduttività termica (> 200 W/m·K), resistenza inferiore; ideale per applicazioni a parete sottile e ad alta temperatura
Conduttività termica superiore; ideale per il contatto diretto con chip ad alto flusso termico.
- Fondo (conto CPU/GPU): inserto in rame (massimo trasferimento di calore)
- Cornice principale: lega di alluminio (riduzione di peso)
- Collegamento: press fit + grasso termico o legame di diffusione
Spessore della parete tipicamente00,8 ‰ 2 mm■ facilmente deformate da forze di taglio.
Controlli di trombone:
- Fabbricazione a partire da materiali di cui all'allegato 1 del presente regolamento
- Con il0.3 mmallowance stock; invecchiamento naturale 24 ore prima della finitura
- profondità di taglio≤ 0,1 mm■ tasso di alimentazione ridotto al 30% del normale
- Rotoli profondi:liquido di raffreddamento ad alta pressione per utensili (> 30 bar)per prevenire il ri-taglio delle truciole
- Microcanali: lavorati inlaboratorio a temperatura controllata (± 1 °C)per eliminare le distorsioni termiche
La piattazza delle superfici di tenuta della base e del rivestimento ha un impatto diretto sull'impermeabilità.
Capacità di trombone:piattazza00,005 mmdopo macinazione di precisione, soddisfacendo i requisiti di legame a diffusione.
Le porte di ingresso/uscita utilizzano fili NPT/G (BSPP) o connettori rapidi personalizzati con requisiti di precisione rigorosi.
Non sono ammessi chip all'interno dei canali di flusso (rischio di danneggiamento della pompa o di intasamento dei microcanali).
Processo di pulizia tramonica:
- Pulizia ad ultrasuoni (40 kHz, 15 min)
- Purificazione dell'aria ad alta pressione (0,5 MPa, ciclo su tutte le porte)
- Sciacquaggio con acqua deionizzata
- Ispezione endoscopica
- Prova di pressione (2x pressione di lavoro, tenuta 30 min)
Determinazione di perdite da spettrometro di massa di elio:< 1 × 10−9 Pa·m3/s
Blocco di riscaldamento + sensori di temperatura per verificare la resistenza termica.
Misuratore di portata + sensore di pressione differenziale per confermare l'assenza di intasamento o deformazione nei canali interni.
- 22 anni di esperienza nell'elaborazione CNC di precisione
- Processo completo: fresatura CNC → pulizia → brasatura sotto vuoto / FSW → trattamento superficiale → collaudo
- Precisione dei microcanali, elevata piattezza, perdita zero, elevata pulizia
- Servizio di server di raffreddamento, elettronica industriale, dispositivi medici per clienti negli Stati Uniti, in Germania e in tutto il mondo
- Server di intelligenza artificiale e calcolo ad alte prestazioni (HPC)
- Sistemi di raffreddamento liquido dei data center
- Elettronica di potenza per veicoli elettrici e gestione termica delle batterie
- Moduli di alimentazione industriale e apparecchiature mediche
-
Frigorimento diretto a liquido (DLC)
Il liquido di raffreddamento è diretto direttamente alle parti posteriori dei chip; la resistenza termica è ridotta di> 50%.
-
raffreddamento a due fasi
Il cambiamento di fase da liquido a vapore assorbe il calore; efficienza3 ¢ 5 ×raffreddamento liquido monofase.
-
raffreddamento per immersione
L'intero server immerso in fluido dielettrico; la precisione di lavorazione dei collettori di distribuzione interni rimane critica.
✅Capacità di prova delle perdite
Deve essere dotato di apparecchiature di prova a tenuta stagna; lo spettrometro di massa di elio è preferito per applicazioni di fascia alta.
✅Precisione dei microcanali
richiedere la verifica della larghezza del canale (dati del RCP);Cpk ≥ 1.33.
✅Controllo della pulizia interna
Pulizia ad ultrasuoni completa + ispezione endoscopica con registrazioni tracciabili.
✅capacità di saldatura
Partner interno o stabile per la saldatura con scarico di alluminio/saldatura a scarico.
✅Capacità di prova termica
In grado di fornire dati verificati sulla resistenza termica.
Una piastra fredda liquida può assomigliare a una semplice piastra di metallo con scanalatura, ma integra la scienza dei materiali, la meccanica dei fluidi, la produzione di precisione e il controllo della qualità.
Con la rapida espansione dell'infrastruttura di calcolo dell'IA, le piastre refrigerate liquide saranno una delle categorie di componenti di precisione in più rapida crescita nei prossimi cinque anni.
Tromone• 19 anni di esperienza nella lavorazione CNC di precisione • fornisce la produzione di piastre fredde liquide personalizzate per i clienti di server di raffreddamento, elettronica industriale e dispositivi medici in tutto il mondo.
