Как стать автором
Обновить

Комментарии 44

Теплоёмкость воды равна примерно 3800 Дж/кг/К.

Теплоемкость воды зависит от температуры но в целом примерно равна 4200.

Но в описанных расчётах мы не учли, что жидкости в иммерсионной ванне не перемешиваются сами по себе

Конвективное перемешивание?

Прогресс не стоит на месте, уже очевидно, что будущее индустрии — за эффективным иммерсионным охлаждением, а не за воздушным. Остается лишь сделать выбор между сложным и безопасным решением, или более доступным, но рискованным.

Есть примеры ЦОД где используется иммерсионные системы для серверов? Пока что все что слышал это майнинг — напихать в корзину десяток необслуживаемых компактных плат с сумасшедшим тепловыделением, там да эффективность иммерсионки зашкаливает.
Конвективное перемешивание?

Да, но, возможно, из-за высокой вязкости масла конвекция происходит недостаточно интенсивно.
Вы правы, конвективное перемешивание будет происходить, но так как вязкость минерального масла высокая эффекта конвективного перемешивания недостаточно для отвода такого количества тепла. Слои масла около процессора и сам процессор перегреваются намного быстрее.
Теплоемкость воды зависит от температуры но в целом примерно равна 4200.

Вы совершенно правы, теплоемкость чистой воды примерно 4200 Дж/кг/К. Но, для того чтобы система работала при отрицательных температурах в воду добавляется этиленгликоль (антифриз). С учетом этой добавки теплоемкость водного раствора будет около 3800 Дж/кг/К именно это значение и попало в статью. Спасибо за комментарий, следующий раз будем точнее.

Есть примеры ЦОД где используется иммерсионные системы для серверов?

Технология относительно новая и широкого распространения пока не получила. Мы думаем проектировщики ЦОД придут к ней уже в ближайшее время, т.к. мощность оборудования растёт, а традиционная воздушная система охлаждения не позволяет обеспечить высокую плотность оборудования В общем, применение двухфазного иммерсионного охлаждения для серверов будет оправдано, когда плотность размещения процессоров в них будет выше в разы.
А как обстоят дела с обслуживанием сервера, хотя бы с заменой HDD? Есть какие то технологические решения или нужно сливать «воду»?
Конкретно в нашей системе от HDD мы отказались, реализована сетевая загрузка. Это быстро и очень удобно, особенно для параллельных вычислений. Скидали образ и уже сервер грузит ОС и раздаёт задачи вычислительным юнитам.
Это все хорошо, только где купить этот Novac в розницу?
Жидкость производится компанией 3M и применяется для промышленных решений. В розницу купить сложно и дорого (примерно от 5000 руб/л).
тогда и смысл о ней говорить применительно к охлаждению обычных компов и небольших серверов/ферм?
В статье речь шла о разных системах охлаждения, не обязательно использовать дорогой Novec. Для бытовых систем вполне подходит иммерсионная система с минеральным маслом, ценой в 200-500 руб/л.
масло это масло, после него потом замучаешься чистить железо
Это да.
статья написана для детей или их родителей?

Это похоже на пересказ рекламной брошюры. Про состав чудо-жидкости ни слова. Как у нее с диэлектрической проницаемостью? Как она зависит от частоты? От температуры? Как взаимодействует с медью, люминием, резиной, пластиком… С человеческим организмом… Как утилизировать…

Подводных камней очень много. Утилизируется она сама собой — испаряется. Для организма безопасна. Но вот взаимодействие с пластиками — очень плохое. Вымываются пластификаторы. Сразу ограничение на использование электролитических конденсаторов с резиновыми прокладками.

Сотни экспериментов с жидкостью показали различные особенности поведения. Тут исследовать и исследовать её применение.
Для организма безопасна. Но вот взаимодействие с пластиками — очень плохое

То есть пластики разрушает, а для человека безвредно. Ну ок.
Напоминает радиоактивные игрушки начала 20 века.
На сколько я знаю, сколь нибудь серьёзного урона организму кролика удалось добиться при достаточно большом внутривенном содержании этой жидкости.

Но в целом, вы можете самостоятельно провести диванную экспертизу, поискав соответствующие документы по теме :)
С моего дивана кажется, что внутривенно это вряд ли кто-то будет пускать. А вот вдыхать пары да, тем более оно легкокипящее. Будет ли оно накапливаться в легких, или выведется как-то, с дивана не видно.
Выведется. У меня выводилось в течении часа :). Зато когда полной грудью вдохнёшь, говоришь таким глухим басом. Веселее даже чем с гелием.

Осторожность и отвага ;)
Радиоактивные соли тоже забавно светились, а их влияние на организм заметили не сразу.

Американская ассоциация гигиены труды проводила тесты токсичности и отнесла Novec к классу «практически нетоксичных веществ» при вдыхании.
Подробные характеристики жидкости детально описаны в техническом паспорте и размещены в открытом доступе на сайте компании 3M. Переписывать все характеристики в нашей статье наверно не стоит. Если только коротко. Диэлектрик и на высоких частотах в том числе. Температура жидкости никогда не превышает точку кипения. Не взаимодействует с медью, алюминием. С твердыми полимерами взаимодействует хорошо, но некоторые виды эластомеров разрушаются. Вообще не горит. Безопасна для человека, окружающей среды и экологии.
Безопасна для человека, окружающей среды и экологии.


Если оно ни с чем не взаимодействует, то безопасность для экологии как у пластиковой бутылки, которая разлагается 150 лет.
статья написана для детей или их родителей?

Не судите строго, это наша первая статья постараемся учесть все пожелания и замечания. =)
У жидкости Новатек есть еще один недостаток.
При температуре кипения 61 температура камня таки будет ближе к 70, и поменять это не получится, в отличии от варианта с маслом.
Вопрос, каким образом при фазовом переходе будет такой градиент температур?
Вы, видимо, забыли, что крышка — тоже не идеальна.
Можете нарисовать, как вы себе представляете такую магию. Чтобы градиент был в 10 градусов.

Если вы о крышке процессора, то пожалуйста нарисуйте как в тонком листе металла будет такой высокий градиент.
Потери на крышке прямо пропорциональны мощности. Там до миллиметра с припоем. Уже при 100ваттах интеловская термопаста(1.5к-2к теплопроводность выдаст) вам 2 градуса разницы минимум. А 100 ватт все же не предел для чипа.
Вобщемто можно просто посмотреть на разницу в тестах после замены термоинтерфеса на жидкий метал.
www.gamersnexus.net/guides/3064-intels-thermal-problem-pt1-liquid-metal-vs-thermal-paste-benchmarks-7900x
Но вот масло вы можете опустить до 40. что даст вам 50 на кристале. А тут — у вас будет уж никак не меньше температуры кипения.
Термопаста — это как бы не лучший теплопроводник. Ну и всё же, если омывать чисто эмирсионной жидкостью прям поверхность проца, ну никак там 10 градусов не набежит
Я не знаю о чем мы спорим. Вы реальные данные по ссылке выше посмотрели?
Никак не набежит, до 14 набегает.
У компании 3M существует широкая линейка различных жидкостей семейства Hydrofluoroether — гуглить 3M HFE. Они в большинстве своем характерны тем, что никуда не окисляются и сами ни с чем не реагируют. Так как представляют собой грубо говоря углеродную цепочку как в маслах, но водород заменен фтором. Так как атом фтора наиболее активный в своем углу периодической таблицы, оторвать его от такой цепочки при нормальных условиях довольно сложно. Так что эту хрень чуть ли не пить можно (хотя и не нужно). Если нужны подробности — гуглится SDS на конкретную марку. Там заодно и формула есть.
У компании 3M существует широкая линейка различных жидкостей

Добавлю только что основное отличие жидкостей — широкий спектр температур кипения, от 34 до 131 C.

Так что эту хрень чуть ли не пить можно (хотя и не нужно).

Пить точно не надо. Дорого! ;)
Слово «иммерсионное» означает «погружное». Это значит, что вся электроника, все платы сервера, процессор, видеокарты, блоки питания и жёсткие диски полностью погружены в жидкость. Естественно, что эта жидкость диэлектрик и не проводит ток — иначе работа электроники была бы невозможна. При дальнейшем анализе предлагаемых решений становится ясно, что иммерсионное охлаждение бывает разным, с фазовым переходом и без. Эти типы охлаждения отличаются не только своим физическим принципом, но и обладают существенными различиями при эксплуатации.


То ли рекламная брошюра, то ли курсовая работа.
Просто первая статья, проба пера так сказать. Уровень подтянем.
эксперимент с Novec показал, что жидкость активно испарялась

Насколько безопасно вдыхание паров этой жидкости?
Как утверждает компания 3M:
Продукт отнесен к классу “практически нетоксичных веществ" при вдыхании. 90-дневные ингаляционные исследования позволили установить рекомендуемый норматив воздействия, равный 750 ppm, при работе с продуктом при средней продолжительности работы восемь часов в день.
Интересно, какая теплопроводность паров этой жидкости?
Многие, наверное, знают, что жидкий азот можно аккуратно пролить на руку, и будет разве что еле прохладно. Дело в том, что жидкость при контакте с теплой поверхностью вскипает и служит подушкой, препятствующей полноценному теплообмену. Логично ожидать такой эффект и у жижи Novec.
Плюсую — не будет ли при кипении возле радиатора возникать эффект, как у капли на сковороде, со скачкообразным снижением эффективности теплового интерфейса?
Будет. Но у пузырька пара есть особенность — он всплывает. Поэтому, если радиатор вертикально установлен, то естественный ток жидкости будет его смывать.
Теплопроводность, да и теплоемкость низкие, ниже чем у воды. Но из-за того что жидкость именно кипит низкая теплопроводность не создает никаких проблем для охлаждения. А фазовый переход забирает намного больше тепла чем непосредственный нагрев жидкости. Что касается отрывов пузырков — требуется специальная обработка поверхности (к примеру гравировка лазером) которая упрощает их отрыв от поверхности.
Если иммерсионная ванна герметична, то при испарении жидкости поднимется давление, а вместе с повышением давления повысится температура кипения и будет не 61, а выше. Чтобы этого не произошло через охлаждающие трубы нужно быстрее прокачивать воду, чтобы пар скорее конденсировался и возвращался в ванну. Какой принципиальный плюс прокачивания воды через камеру по трубам вместо прокачивания воды через трубки охлаждения непосредственно контактирующие с радиаторами видеокарт?
Серия экспериментов с Novec 3M показали повышение точки кипения при повышенном давлении и понижение точки кипения при пониженном давлении. А чтобы избежать бросков давления существует ряд технических решений — одно из который активное управление мощностью, то есть выводить оборудование на рабочий режим надо постепенно, включать соответственно тоже. Плюс иммерсионного метода в том, что жидкость отводит тепло не только от процессора, но и памяти (она сильно греется при вычислениях), и элементов питания тем самым продлевая срок эксплуатации электроники. А охлаждающая жидкость подаваемая через трубки на радиатор фактически охлаждает только процессор, и в случае протечки повредит плату.
Именно в момент переключения между этими состояниями ток проходит плохо, что и вызывает нагрев транзистора.

Я бы предложил несколько по другому фразу написать.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий