Nieuwe koeltechnieken voor datacenters in aantocht

22 augustus 2023

Op het gebied van het koelen van data­cen­ters gebeurt meer dan alleen vloei­stof­koe­ling. Twee recente ontwik­ke­lingen laten dit duidelijk zien.

Aller­eerst onderzoek van het U.S. Navy Research Labo­ra­tory naar plasma, waarover EE News Europe onlangs publi­ceerde. Plasma kan tempe­ra­turen bereiken die zo heet zijn als het oppervlak van de zon. Maar het heeft ook een andere eigen­schap: wanneer het plasma een oppervlak raakt, koelt dit oppervlak eerst af, voordat het opwarmt.

Deze onver­wachte ontdek­king werd gedaan door professor Patrick Hopkins, docent werk­tuig­bouw­kunde en lucht- en ruim­te­vaart­tech­niek, en Scott Walton van het U.S. Navy Research Labo­ra­tory.

In hun expe­ri­ment vuurden ze een paarse straal plasma, gege­ne­reerd uit helium via een holle naald omhuld met keramiek, af op een verguld oppervlak. De onder­zoe­kers kozen voor goud, omdat het inert is en ze opper­vlakte-etsen door de gerichte straal zoveel mogelijk wilden vermijden, wat de resul­taten zou kunnen beïnvloeden.

Deze ontwik­ke­ling is zeker nog niet op korte termijn beschik­baar voor het koelen van elek­tro­ni­sche compo­nenten in data­cen­ters. Het gebruik van een zogeheten ‘GaN reference design’ is dat waar­schijn­lijk wel. Navitas Semi­con­ductor heeft dit refe­rentie-ontwerp ontwik­keld van 3,2 kW voor op GaN geba­seerde voedingen voor AI-versnel­lings­kaarten voor gebruik in data­cen­ters. AI-proces­sors zoals Nvidia’s DGX GH200 ‘Grace Hopper’ vereisen tot wel 1600 W aan energie per stuk. Daarmee zorgen zij ervoor dat de stroom­spe­ci­fi­ca­ties per rack toenemen van 30 tot 40 kW tot 100 kW per kast. Onder­tussen moeten server­voe­dingen, met de wereld­wijde focus op ener­gie­be­spa­ring en emis­sie­re­ductie, de effi­ci­ën­tie­spe­ci­fi­catie ‘Titanium’ van 80Plus over­treffen. 80 Plus is een vrij­willig certi­fi­ce­rings­pro­gramma dat in 2004 is gelan­ceerd en bedoeld is om efficiënt ener­gie­ver­bruik in compu­ter­voe­dingen (PSU’s) te bevorderen.

Het refe­rentie-ontwerp van Navitas vermin­dert de tijd die nodig om een voeding voor AI acce­le­ra­tor­kaarten te ontwik­kelen. Het maakt een hogere energie-effi­ci­ëntie, vermo­gens­dicht­heid en lagere systeem­kosten mogelijk door het gebruik van GaNFast power IC’s.

Pin It on Pinterest

Share This