Когда жидкостное охлаждение становится мейнстримом: эволюция роли металлических радиаторов в эпоху дата-центров

По мере того как мощность одного шкафа в кластерах для обучения ИИ превышает 50 кВт и даже достигает 100 кВт, жидкостное охлаждение без всяких сомнений становится главным средством отвода тепла в центрах обработки данных. Однако распространение жидкостного охлаждения вовсе не означает приговор металлическим радиаторам — напротив, оно породило спрос на новое поколение гибридных охлаждающих компонентов. В 2026 году радиаторы в центрах обработки данных играют тройную роль: спутника жидкостного охлаждения, поглотителя утечек тепла и резервного охлаждения.

Жидкостное охлаждение с холодными пластинами — наиболее распространённое на сегодняшний день решение. Его базовая конструкция такова: медная или алюминиевая холодная пластина крепится непосредственно над CPU/GPU, а протекающая внутри охлаждающая жидкость отводит тепло. Однако цепи питания, память и сетевые чипы вокруг чипа по-прежнему охлаждаются в основном воздухом, и задача отвода тепла в этих зонах ложится на радиаторы. Так появились «холодные пластины с рёбрами». Основой таких компонентов служит жидкостная холодная пластина с фрезерованными внутри микроканалами, а прилегающие к ней зоны без жидкостного охлаждения напрямую снабжаются плотными алюминиевыми рёбрами, изготовленными методом скуиб-обработки, и обдуваются системными вентиляторами. Холодная пластина и радиатор изготавливаются из одного куска металла, что полностью устраняет контактное тепловое сопротивление и экономит высоту Z системы по сравнению с раздельными решениями.

В ваннах иммерсионного жидкостного охлаждения применение радиаторов менее заметно, но столь же важно. При однофазном иммерсионном охлаждении охлаждающая жидкость обычно насосом прокачивается к внешнему теплообменнику для снижения температуры. Ключевыми элементами таких внешних теплообменников зачастую являются крупногабаритные трубчатые пучки медных и алюминиевых радиаторов, только рабочей средой вместо воздуха становится охлаждающая жидкость. Для иммерсионных систем конструкция радиаторов смещается от оптимизации воздушного потока к оптимизации потока жидкости: шаг рёбер увеличивается до 3 мм и более для снижения гидравлического сопротивления, а на поверхности химическим травлением формируются биомиметические микроканавки в виде акульей кожи, индуцирующие турбулентность и усиливающие теплообмен. Экспериментальные данные показывают, что коэффициент теплопередачи таких жидкостно-жидкостных трубчатых пучков радиаторов может более чем в 20 раз превышать показатель воздушных решений.

Нельзя упускать из виду и то, что жидкостным системам охлаждения необходим виброустойчивый резервный пассивный отвод тепла. При отказе насоса или отключении электроэнергии поток охлаждающей жидкости в холодной пластине останавливается, и температура чипа за считанные секунды резко возрастает. Компонент под названием «радиатор с фазовым аккумулированием тепла» начинает интегрироваться над холодной пластиной. Он состоит из алюминиевого радиатора и композитного фазово-переходного материала на основе парафина и расширенного графита, заполняющего герметичную полость. При нормальной работе фазово-переходный материал остаётся твёрдым; при отказе жидкостного охлаждения он поглощает тепло чипа и плавится, удерживая температуру чипа ниже безопасного порога 85 °C в течение аварийного окна 3–5 минут, выигрывая время для запуска резервного насоса или снижения частоты системы. Такой радиатор по сути представляет собой «тепловой конденсатор», плотность аккумулирования тепла которого может превышать 200 Дж/г.

На шахматной доске охлаждения центров обработки данных радиаторы не выбыли из игры, а глубоко интегрировались с жидкостным охлаждением, эволюционировав в многофункциональные компоненты. Те производители радиаторов, которые способны одновременно освоить микроканальную обработку, скуиб-формовку, инкапсуляцию фазово-переходных материалов и другие технологии, становятся важными поставщиками второго уровня эпохи жидкостного охлаждения, предоставляя сборщикам холодных пластин ключевые полуфабрикаты с высокой добавленной стоимостью.

— профессиональный производитель металлических радиаторов. Пришлите нам чертежи, и наша компания в течение 12 часов предоставит вам расценки.