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Winshare Thermal のハイブリッド コールド プレート テクノロジーは、熱密度の問題に対するソリューションを提供します
次世代 AI チップの消費電力を削減するために、Winshare Thermal は AI コンピューティング チップ用の多数の水冷ソリューションの設計に参加しました。私たちは、二相熱変換技術とマイクロチャネル技術を組み合わせた新しいタイプのコールドプレート(ハイブリッドコールドプレート)を開発できると考えています。
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ハイブリッドコールドプレート技術の特徴は?

ヒートパイプと蒸気チャンバーはヒートシンク設計にとって重要なコンポーネントであり、内部液体の蒸発と凝縮の相変化サイクルを通じて熱の伝導と拡散を完了します。この二相流熱伝達技術には次のような特長があります。
1.速い熱伝導効率:蒸気状態の熱が音速に近い速度で高温端から低温端まで素早く伝わります。 
2.優れた熱伝達能力: 二相流熱伝導デバイス内の液体の蒸発移動と凝縮戻りが完全なバランスに達すると、理論的には無限の熱量を継続的に運ぶことができます。したがって、このバランスが二相流要素にとって完璧な動作状態となります。

ハイブリッド コールド プレート プロトタイプの構築:

  • マイクロフィンプレート加工工程
  • VCパウダーサイタープロセス 
  • VC 真空拡散接合アセンブリ
  • コールドプレートろう付けアセンブリ 
  • VC水注入。 
  • VC 真空引きされ、パイプエンドが閉じられた状態

水冷プレートの性能に影響を与える主な要因

コンピューターモデルの熱伝達と流体の流れのシミュレーションチャートから、これら 4 つの主要な要素には一定の割合があることがわかり、総熱量が最も高く、最適化スペースが最も大きい部分はコールド プレートのベースの拡散熱抵抗 (Rsp) です。これは、ベース プレートに高い拡散特性を持たせることができれば、高熱密度の問題を解決できることも意味します。

ハイブリッドコールドプレートの開発経緯

マイクロチャネルコールドプレートとハイブリッドコールドプレートの比較

流動抵抗試験と熱性能試験のサポート

サンプル #1 ~ #6 は、92% ~ 127% の値の水で満たされた Hybird Cold Plate で、サンプル #7 は Micro-Channel Cold Plate です。
サンプル番号 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7
水注入% 100% 112% 92% 127% 100% 116% 該当なし

流動抵抗試験:

1.7 個のサンプルは、0.8/1.2/1.5 LPM の水流を供給するポンプ システムに接続され、流れ抵抗値が右側の表に記録されます。  
2.テスト結果によると、すべてのコールドプレートサンプルの流れ抵抗が非常に近く、ほぼ同じであることがわかります。
サンプル番号 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7
0.8L/分 1.944 1.965 1.898 1.966 1.971 2.013 2.048
1.2L/分 3.704 3.81 3.648 3.759 3.925 3.78 3.902
1.5L/分 5.443 5.566 5.374 5.539 5.641 5.551 5.748

熱性能試験:

1.試験条件:周囲温度=26~28℃
2.液体=純水 
3.流量=1.2L/min  
4.給水口温度=28℃  
5.ダミーヒーター接触面=20×20mm  
6.ヘッド負荷=200/350/500/650W
試験治具
ダミーヒーター

結論

1. テスト結果によると、ベーパー チャンバーの水注入値が Q-max に影響することが示されています 
。 2. サンプル #3 は 450W の熱負荷でドライアウトし、サンプル #2 は 550W でドライアウトします。
3. サンプル #4 と #6 は、300W を超えるリード負荷時に最高のパフォーマンスを示します。  
4.そのような場合、ハイブリッド コールド プレートは水注入値を微調整する必要があると推定され、通常のコールド プレートよりも優れたパフォーマンスをもたらすことができます。
5.ハイブリッドコールドプレートは、通常のマイクロチャネルコールドプレートよりも優れた熱性能を提供できます。

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