数据中心浸没式液冷冷却液的介电特性表征方案
发布日期:
2024-11-13

概述

2023 年,中国移动、电信、联通联合发布了《电信运营商液冷技术白皮书_2023》。该文章指出,我国数字经济蓬勃发展,AI、智算需求高速增长,新型数智化应用不断涌现,高密、高算力等多样性算力基础设施持续发展,推动了液冷新需求1

“双碳”宏观形势下,政府部门对数据中心PUE(电能利用效率)的监管日益严格。相较于冷板式液冷,浸没式液冷的散热效率更高,能够适应更高的功率密度,对未来PUE优化提高有至关重要的意义。

数据中心浸没式液冷冷却液的介电特性表征方案 

冷却液

浸没式液冷的冷却液几乎与系统内所有材料接触。冷却液的粘度、沸点等热物理性能,闪点等易燃性或可燃性,材料兼容性,对传输信号的影响,绝缘性,环境影响,安全性,可维护性,长期稳定性和清洁度,成本等都是浸没式液冷的重要关注问题,其中对传输信号的影响通常通过测量其介电特性来实现。

测试挑战

随着数据中心和通信网络对传输速率的需求不断增加,光模块的速率持续提升,目前800G光模块已成为市场热点,厂商们正在加速推进该领域的发展,1.6T的光模块也已被提上日程,以满足未来更高速率的需求。

无论是对于处于产业链上游的冷却液生产商,还是处于产业链中游的服务器厂商,或者是处于产业链下游的电信运营商、互联网企业等,随着传输速率的指数级提升,以及浸没式液冷的高度集成化,如何准确表征浸没式液冷的冷却液成为行业研发人员面临的挑战。

方案简介

平行板电容法、传输线法、自由空间法和谐振腔法可用于表征材料的介电特性,其中低损材料通常通过表征 Dk(相对介电常数实部 εr’)和 Df(损耗角正切 tan δ ε)来获得介电特性。谐振腔法最适合表征低损材料,因为它能够在特定频率点上提供高精度测量2。例如,可以通过微扰法谐振腔使用合适材质的液体夹持装置测量液体样品的 Dk、Df参数。

典型的测试系统由矢量网络分析仪、谐振腔和测量软件(安装在 Windows PC 上)组成,如下图所示。

数据中心浸没式液冷冷却液的介电特性表征方案 

测量结果

下图中示例了3M FC40、3M FC-3283、PTFE材料使用和创联合科技的MTF-7100-2.45谐振腔得出的测量结果。

数据中心浸没式液冷冷却液的介电特性表征方案 

综述

随着AI、大数据、云计算的快速发展,进一步加速了数据中心中浸没式液冷的需求,更佳的PUE值符合未来发展的必然趋势,准确的获得浸没式液冷的冷却液特性对研发人员至关重要,欢迎联系我们获取更专业的材料测量技术支持。我们支持任意频点的谐振腔定制。

参考文献

1,电信运营商液冷技术白皮书(2023年)

2,是德科技材料介电特性的测量基础,应用指南,5989-2589CHCN

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