Nieuwe koelingstechnieken in aantocht

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.