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推进数据中心热管理：两相液体冷却技术的实验评估
Advancing in Data Centers Thermal Management: Experimental Assessment of Two-Phase Liquid Cooling Technology
| 作者 | Ali Heydari · Omar Al-Zu%27bi · Yaman Manaserh · Ahmad R. Gharaibeh · Russ Tipton · Mehdi Mehrabikermani · Jeremy Rodriguez · Bahgat Sammakia |
| 期刊 | Journal of Electronic Packaging |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 147 卷 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 在线平台 人工智能 数据中心 两相直接芯片液冷系统 冷却液分配单元 |
语言:
中文摘要
在线平台与网络人工智能的快速发展推动了计算能力需求和数据中心规模的急剧增长，亟需先进的冷却技术以应对日益增加的功率密度与能耗。本研究实验评估了一种面向高密度机架环境的两相直接芯片级液冷系统的性能，重点考察了集成行级与机架级歧管的160 kW制冷剂至液体（R2L）冷却分配单元（CDU）的实际应用效果。结果表明，该系统在高热负荷下具备优异的散热能力与运行稳定性，为下一代数据中心热管理提供了可行的技术路径。
English Abstract
The rapid expansion of online platforms and web-based AI has driven a surge in computational power demand and data center growth, necessitating advanced cooling solutions to manage increasing power densities and energy consumption. This study evaluates the effectiveness of a two-phase direct-to-chip liquid cooling system in high-density rack environments. A key focus is the deployment of a 160 kW refrigerant-to-liquid (R2L) coolant distribution unit (CDU), integrated with row and rack manifolds
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SunView 深度解读
该两相液冷技术对阳光电源大功率储能系统具有重要应用价值。PowerTitan等MW级储能系统中，功率模块和变流器在高负荷运行时产生集中热量，传统风冷方案能效比（PUE）较高。研究验证的160kW R2L直接芯片级冷却方案可应用于ST系列储能变流器的IGBT/SiC模块散热优化，通过两相冷却提升功率密度并降低温升，使单柜功率从5MW提升至更高等级。该技术还可用于充电桩大功率模块、数据中心式能源管理系统的热管理，显著降低储能系统运维能耗，提升极端工况下的可靠性与全生命周期经济性。