Пандемия COVID-19 резко переместила социальную и профессиональную жизнь людей в интернет. Работа из дома, телемедицина, использование онлайн-сервисов для развлечения способствовали резкому росту потребления данных в домашних условиях, которое с марта 2019 года по март 2020 года увеличилось на 18%, при этом использование данных смартфонами выросло на 34%.

По данным ВЦИОМ, в России с февраля 2020 г. доля ежедневных пользователей интернета увеличилась на 3 п.п. и составила 72%. С начала года на 8 п.п. выросла доля тех, кто посредством интернета совершает банковские переводы (80%), на 7 п.п. тех, кто использует его для получения государственных услуг (64%) и для покупок товаров длительного пользования (42%). Согласно исследованию IDC, к 2025 году объем данных, генерируемых человечеством, составит 163 зеттабайта.

С ростом объемов данных растет нагрузка на серверы в дата-центрах, для охлаждения которых обычных воздушных установок уже недостаточно.
Центры обработки данных поглощают гигантское количество энергии, по оценкам Google, каждый поисковый запрос приводит к выбросу примерно 0,2 грамма CO2 в атмосферу из-за энергии, необходимой для питания, маршрутизаторов и серверов.
Охлаждение электроники является самой большой частью расходов на электроэнергию в центрах обработки данных. Процессоры, используемые в центрах обработки данных, выделяют огромное количество тепла, и без эффективного охлаждения температура внутри устройств повышается, они становятся менее эффективными. Это также может привести к поломке оборудования и потере данных.
Компания 3М представляет инновационные решения для иммерсионного охлаждения центров обработки данных. Диэлектрические жидкости для электроники 3M™ Fluorinert™ и инженерные жидкости 3M™ Novec™ для однофазного и двухфазного иммерсионного охлаждения могут использоваться для охлаждения высокопроизводительного оборудования центров обработки данных, позволяют минимизировать операционные затраты и снизить негативное влияние на экологию.
«Технология иммерсионного (погружного) охлаждения с жидкостями 3M подходит для охлаждения самых современных и мощных центров передачи данных. В отличие от воздушного охлаждения, требующего разнесения нагревающихся компонентов на достаточное расстояние для эффективного обдува, при погружном охлаждении мы можем разместить оборудование максимально компактно и охладить его с помощью жидкостей 3M. Благодаря процессу пассивной передачи тепловой энергии на теплообменник, такая технология позволяет снизить потребление энергии на охлаждение до 95%», - комментирует Эрик Олсон (Erik Olson), менеджер по глобальному маркетингу подразделения 3M Electronics Materials Solutions.
Диэлектрические жидкости 3M могут использоваться для однофазного и двухфазного иммерсионного охлаждения, т.е. охлаждения оборудования, путем его непосредственного погружения в непроводящую жидкость, а также для охлаждения ”direct to chip”, то есть при помощи подведения контура с жидкостью 3М непосредственно к нагревающемуся компоненту. При однофазном иммерсионном охлаждении жидкость 3М не меняет агрегатного состояния. Оборудование погружается в жидкость, и тепло от электронных компонентов передается ей. Насосы обычно используются для перемещения нагретой жидкости в теплообменник, где она охлаждается и возвращается обратно.
При двухфазном иммерсионном охлаждении жидкость закипает, и происходит конденсация на теплообменнике, соединенном с внешним контуром охлаждения, что значительно увеличивает эффективность теплопередачи. Когда нагревающаяся электроника погружена в жидкость с температурой кипения равной или ниже температуры нагрева компонентов, жидкость закипает, испаряясь. Пар конденсируется на теплообменнике внутри резервуара и передается охлаждающей жидкости во внешнем контуре охлаждения, соединенном, например, с сухой градирней или с источником проточной холодной воды.
По словам Нэнси Чанг (Nancy Chang), менеджера по глобальному маркетингу подразделения 3M Electronics Materials Solutions, в будущем иммерсионное охлаждение продолжит играть ключевую роль в развитии высоко интегрированного мира. Оно поможет развить такие технологии, как машинное обучение, искусственный интеллект, блокчейн и автономные транспортные средства, на территориях с высокой плотностью населения, где затраты на энергию и недвижимость высоки.

В России специалисты из МГТУ им. Баумана в сотрудничестве с инженерами 3М Россия и несколькими компаниями-партнерами разработали установку с системой погружного охлаждения на основе жидкости 3М Novec 7100. Область применения этой установки очень широкая: суперкомпьютеры, искусственный интеллект, распознавание образов, безопасное хранение данных, краевые, модульные и масштабируемые ЦОДы.
Установка состоит из металлического корпуса, внутри которого находятся: конденсатор, кассетные вставки для плат, охлаждающая жидкость. Нижняя вставка с платами погружается в диэлектрическую жидкость, а верхняя остается над ней. Иммерсионная жидкость стекает по поверхности вставок, за счет чего происходит охлаждение. Благодаря уникальному инженерному строению конденсатора происходит разрезание пленки конденсата и предотвращение пленочного кипения. Это способствует увеличению коэффициента теплопередачи почти в 10 раз! Значимость проекта оценили научные специалисты – он занял второе место в XIII Всероссийской инновационной молодежной научно-инженерной выставке «ПОЛИТЕХНИКА» в номинации «Энергетическое машиностроение». 

Информации о компании 3М
Компания 3М применяет науку, чтобы вносить реальный вклад в развитие инноваций и улучшение качества жизни людей по всему миру. Узнайте больше об инновационных решениях 3M для решения глобальных проблем на сайте www.3M.com, 3M.com/sustainability, или в Twitter @3M или @3MNews.