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Anzahl Durchsuchen:0 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2026-01-20 Herkunft:Powered
Da die Rack-Leistungsdichten auf über 50 kW ansteigen und KI-Chips über 1000 W verfügen, lautet die Debatte nicht mehr „Luft vs. Flüssigkeit“, sondern „Direct-to-Chip vs. Immersion“. Wenn Sie hier die falsche Wahl treffen, wirkt sich dies nicht nur auf die Kühleffizienz aus; Es bestimmt die Infrastruktur, Bodenbelastung und Wartungsprotokolle Ihrer gesamten Einrichtung.
Während die Immersionskühlung eine beeindruckende theoretische Effizienz aufweist, bleibt die Kaltplatten-Flüssigkeitskühlung (Direct-to-Chip) die praktikabelste Lösung für die Nachrüstung bestehender Rechenzentren und die gezielte Ausrichtung auf Komponenten mit hohem Wärmefluss.
Als leitender Fertigungsingenieur bei Kingka Tech habe ich die Produktion Tausender kundenspezifischer Wärmeschleifen überwacht. Im Folgenden werde ich die technischen Daten, Materialkompromisse und Zuverlässigkeitsfaktoren aufschlüsseln, um Ihnen bei der Entscheidung zu helfen, welche Architektur für Ihre Bereitstellung geeignet ist.
Thermische Präzision: Warum Mikrokanäle für KI-Chips wichtig sind
Materialwissenschaft: Kupfer, Aluminium und Flüssigkeitskompatibilität
Auswirkungen auf die Infrastruktur: Gewicht, Platzbedarf und Nachrüstung
Wie sehen die Zahlen eigentlich aus, wenn man diese beiden Technologien vergleicht?
Bevor wir uns mit den Herstellungsdetails befassen, werfen wir einen Blick auf die Betriebsdaten. Wir weisen Kunden häufig darauf hin, dass Immersion zwar einen niedrigeren PUE (Power Usage Effectiveness) bietet, die Cold Plate-Technologie jedoch hinsichtlich Kompatibilität und einfacher Bereitstellung überzeugt.
Tabelle 1: Technischer und betrieblicher Vergleich
Technische Einblicke:
Wenn Sie eine „Greenfield“ (brandneue) Hyperscale-Anlage bauen, ist Immersion ein Kandidat. Für die meisten unserer Kunden, die ihre bestehende Server-Infrastruktur aufrüsten, bietet Cold Plate Liquid Cooling jedoch 80 % der Effizienzgewinne bei 10 % des Infrastrukturaufwands.
Kann die Massenflüssigkeitskühlung den extremen Wärmefluss einer modernen GPU bewältigen?
Hier spielt Fertigungspräzision eine entscheidende Rolle. Das Eintauchen beruht auf der natürlichen oder erzwungenen Konvektion eines großen Flüssigkeitsvolumens. Im Gegensatz dazu verwenden Kaltplatten speziell entwickelte Mikrokanäle, um die Flüssigkeitsgeschwindigkeit genau dort zu beschleunigen, wo sie benötigt wird – direkt über dem Siliziumchip.
Der Kingka-Vorteil:
Wir nutzen hochpräzise CNC-Bearbeitung, um komplexe interne Strömungswege (geschälte Rippen oder bearbeitete Kanäle <0,3 mm) zu erstellen. Dadurch können wir den Druckabfall kontrollieren und eine gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung über die Platte gewährleisten.
Anwendungsfall:
Für ein aktuelles Hochleistungs-KI-Computing-Projekt haben wir eine Kühlplatte mit variablen Kanalbreiten entworfen – schmaler über dem GPU-Kern für maximale Wärmeübertragung und breiter an der Peripherie, um den Strömungswiderstand zu reduzieren. Dieses Maß an „thermischer Formgebung“ ist allein durch Eintauchen schwer zu erreichen.
Tabelle 2: Wärmeübertragungsmechanismen
Wie wirken sich unterschiedliche Kühlmittel auf Ihre Stückliste (Bill of Materials) und die Lebensdauer Ihrer Komponenten aus?
Bei der Materialauswahl geht es nicht nur um die Kosten; es geht um Chemie. Das Ingenieurteam von Kingka Tech berät sich häufig mit Kunden, um die Metalllegierung an die spezifische Fluidarchitektur anzupassen.
Kühlplatten-Ökosystem:
Wir stellen Kühlplatten normalerweise aus sauerstofffreiem Kupfer (C1020/C1100) für die Basis und Aluminium (6061) oder Edelstahl für die Abdeckung her.
Kritischer Hinweis: Da diese Systeme häufig entionisiertes Wasser oder PG25 (Propylenglykol) verwenden, wenden wir eine strenge Passivierung oder Vernickelung an, um galvanische Korrosion zwischen der Kupferkühlplatte und den Aluminiumkühlerteilen zu verhindern.
Immersionsökosystem:
Immersionsflüssigkeiten sind dielektrische (nicht leitende) Öle. Sie verursachen zwar keine Kurzschlüsse, können aber mit der Zeit bestimmte Kunststoffe, Gummi und Wärmeleitpasten angreifen. Die Metallkomponenten sind weniger anfällig für Korrosion, aber die gesamte Platinenstückliste muss auf chemische Kompatibilität validiert werden.
Benötigen Sie Hilfe bei der Auswahl der richtigen Legierung?
Wir können einen Materialkompatibilitätsbericht erstellen, der auf den spezifischen Kühlmittel- und Betriebslebensdaueranforderungen Ihres Systems basiert.
Verfügt Ihre Einrichtung über die physische Kapazität, um Ihre Kühlentscheidung zu unterstützen?
Eine der häufigsten Herausforderungen, die wir für Rechenzentrums- und Telekommunikationskunden lösen , ist die Unterbringung einer leistungsstarken Kühlung auf engstem Raum.
Der Gewichtsnachteil: Tauchtanks sind aufgrund des Flüssigkeitsvolumens (oft über 1000 Liter) unglaublich schwer. Die meisten Standard-Doppelböden können dieses Gewicht ohne strukturelle Verstärkung nicht tragen.
Die Kühlplattenlösung:
Kingka Tech ist auf die individuelle Anpassung von Kühlplattenabmessungen und Schnittstellenlayouts spezialisiert. Wir können ultradünne Profile entwerfen, die in standardmäßige 1U/2U-Servergehäuse passen, und dabei komplexe interne Flussstrukturen nutzen, um die Leistung zu maximieren, ohne die äußere Hülle des Servers zu verändern.
Projekterfahrung: Wir haben das luftgekühlte Blade-Server-Design eines Kunden erfolgreich auf Flüssigkeitskühlung umgestellt , indem wir eine kundenspezifische Verteiler- und Kühlplattenbaugruppe entwickelt haben, die die vorhandenen Montagepunkte nutzte und so ein „Drop-in“-Upgrade ermöglichte.
Wie stellen Sie sicher, dass es in einem Hochdruckkreislauf keine Lecks gibt?
In einem Tauchbecken ist ein Leck zwar unangenehm, aber selten katastrophal. In einem Kühlplattensystem kann ein Leck die Hardware zerstören. Daher ist die Fertigungsqualität der Kühlplatte der kritischste Risikofaktor.
Bei Kingka Tech verlassen wir uns nicht auf Stichproben; Wir verlassen uns auf eine 100-prozentige Validierung.
Testprotokoll:
Helium-Leckerkennung: Kann mikroskopisch kleine Lecks finden, die Wasser übersehen würde.
Hydrostatischer Drucktest: Wir testen mit dem 1,5- bis 2-fachen Betriebsdruck, um Pumpenstöße zu simulieren.
Strömungs- und thermische Charakterisierung: Überprüfung, ob die komplexen internen Kanäle den erwarteten thermischen Widerstand ($R_{th}$) bei der Nenndurchflussrate liefern.
Ganz gleich, ob Sie einen benötigen , unser Prozess stellt sicher, dass die 10.000ste Einheit genauso funktioniert wie die erste. schnellen Prototypen zur Validierung oder eine stabile Massenproduktion für eine weltweite Markteinführung
Die Wahl zwischen Kaltplatten- und Tauchkühlung ist selten eine binäre Entscheidung; es hängt von Ihren spezifischen Einschränkungen ab.
Wählen Sie Immersion, wenn Sie eine neue Anlage mit verstärkten Böden bauen und den PUE über einen homogenen Hardwaresatz maximieren möchten.
Wählen Sie Cold Plate, wenn Sie eine hocheffiziente Flüssigkeitskühlung benötigen , die sich in Standard-Racks integrieren lässt, präzise auf Hochleistungschips (CPU/GPU) abzielt und eine einfache Wartung bietet.
Kingka Tech ist bereit, Ihre Entscheidung mit technischen Daten und nicht nur mit Verkaufsgesprächen zu unterstützen. Mit unserem Fachwissen in den Bereichen CNC-Präzisionsbearbeitung, Materialtechnik und Montage auf Systemebene können wir Ihre thermischen Herausforderungen in einen Wettbewerbsvorteil verwandeln.
Raten Sie nicht, wenn es um die Wärmeableitung geht.
Kontaktieren Sie Kingka Tech noch heute für eine DFM-Bewertung (Design for Manufacturability). Lassen Sie uns besprechen, wie wir für Ihr nächstes Projekt eine maßgeschneiderte Flüssigkeitskühlungslösung entwickeln können, die Leistung, Kosten und Zuverlässigkeit in Einklang bringt.
