香港城市大学的研究人员发现了一种更高效、更便宜的方法来保持大型计算机系统凉爽的秘诀:只需添加盐即可。
计算领域越来越令人担忧的是,不断增加的全球计算机阵列每周产生超过2ZB的数据,所产生的大量热量。
如此巨大的处理能力留下了巨大的碳足迹。商业云提供商使用每年需要数十亿加仑的冷却系统来维持最佳温度。
据MITPressReader报道,冷却过程占用电量的40%以上。一个数据中心的用电量相当于50,000个家庭的用电量。
“因此,云现在的碳足迹比航空业还要大,”人类学家史蒂文·冈萨雷斯·蒙塞拉特去年在麻省理工学院出版社的一篇文章中写道。
香港大学能源与环境学院教授吴伟与几位同事设计了一种系统,改进了当前的散热技术。
在10月31日发表在《Device》杂志上的一篇论文中,Wu描述了一种过程,其中含有溴化锂盐的水依靠蒸发和重吸收来保持低温。
吴说,该过程是“一种被动热管理策略,依赖于吸湿性盐溶液通过只允许水蒸气通过的保护膜解吸水分”。
多孔膜的结构可以防止任何盐溶液与计算机部件接触。散热器将积聚的热量从敏感电子设备中导出。
吴在他的论文“用于高性能、超低成本和长持续时间的电子热管理的膜封装、吸湿被动冷却”中表示,该设备“可以通过吸收水分自发地快速恢复其冷却能力”。下班时间空气中的水蒸气。”他将这一过程与自然界进行了比较,哺乳动物通过出汗和补水来调节体温。
与使用水凝胶和金属有机框架的竞争冷却策略相比,经溴化锂处理的水具有高吸湿能力和低成本,具有明显的优势。这些系统需要耗时的再生率,并且需要主动补充水源。
“相比之下,吸湿性无机盐,如氯化锂和溴化锂,由于其极高的吸湿能力和低成本,有望解决这些问题,”吴说。
研究人员将该过程应用到单台计算机上后发现,性能提高了32%以上。他们还表示,该过程已“以创纪录的高成本效益”完成。
“不良的热管理可能会导致电子设备内大量热量积聚,从而导致功能丧失,并最终导致设备故障,”吴说。“我们证明,所提出的策略能够提供长期稳定的冷却能力,而不会出现溶液泄漏和腐蚀,与最先进的技术相比,可以抑制模拟加热器的温升,并具有创纪录的高成本效益被动冷却策略。”
Wu表示,这种冷却策略具有成本效益且高度可扩展,并且“可用于几乎没有技术障碍的各种冷却应用。”