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數(shù)據(jù)中心的冷卻江湖,最近被 “液冷直觸芯片” 的熱潮刷屏。但現(xiàn)實(shí)是,全球絕大多數(shù)服務(wù)器仍在靠風(fēng)扇續(xù)命 —— 成千上萬的設(shè)備里,風(fēng)扇不知疲倦地把冷空氣吹向 CPU,再把熱空氣送走。
前沿 GPU 早就 “嫌棄” 風(fēng)冷不夠用了,但對(duì)很多低負(fù)載場(chǎng)景來說,風(fēng)冷仍是主流,未來幾年也大概率不會(huì)變。
不過,西班牙一家初創(chuàng)公司 YPlasma,正想用一項(xiàng)黑科技改寫風(fēng)冷的命運(yùn):用等離子體代替風(fēng)扇。這項(xiàng)靠靜電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)氣流的技術(shù),或許能讓風(fēng)冷在效率和可靠性上實(shí)現(xiàn)跨越式升級(jí)。

▌從航天技術(shù)到服務(wù)器:等離子體如何 “造風(fēng)”?
YPlasma 成立于 2024 年,出身不一般 —— 它是西班牙國(guó)家航空航天技術(shù)研究所(INTA,被 CEO 大衛(wèi)?加西亞稱為 “西班牙版 NASA”)孵化的企業(yè)。其核心技術(shù) “介電阻擋放電(DBD)致動(dòng)器”,最初是為航天 aerodynamics(空氣動(dòng)力學(xué))研發(fā)的。 簡(jiǎn)單說,這個(gè)致動(dòng)器就是個(gè) “等離子體造風(fēng)裝置”: 由兩條薄銅電極組成,其中一條被特氟龍等介電材料包裹,厚度僅 2-4 毫米,比風(fēng)扇小巧得多; 通高壓電后,致動(dòng)器周圍的空氣會(huì)電離,在介電材料表面形成等離子體; 這些等離子體會(huì)帶動(dòng)帶電粒子形成 “離子風(fēng)”—— 一種可控的層流氣流,能精準(zhǔn)吹向電子元件。

更厲害的是,離子風(fēng)的方向和速度全靠電壓調(diào)節(jié),最高能飆到 40 公里 / 小時(shí)(約 10 米 / 秒),堪比普通風(fēng)扇的風(fēng)力。 憑什么能替代風(fēng)扇?這些優(yōu)勢(shì)太能打 風(fēng)扇在服務(wù)器里兢兢業(yè)業(yè),但缺點(diǎn)也很明顯:占空間、費(fèi)電、有振動(dòng)(會(huì)縮短硬件壽命)、還可能積灰。YPlasma 的等離子體技術(shù),就是沖著解決這些痛點(diǎn)來的。 1. 更省能、更可靠 測(cè)試顯示,DBD 致動(dòng)器的散熱能力能媲美甚至超過小型風(fēng)扇,但功耗卻低得多 —— 運(yùn)行功率可低于 0.05 瓦,遠(yuǎn)低于風(fēng)扇。加西亞舉例:在 10 瓦熱負(fù)荷下,它的表現(xiàn)和 80 毫米風(fēng)扇相當(dāng);一段測(cè)試視頻里,芯片溫度從 84℃直接降到 49℃,降溫效果肉眼可見。 2. 延長(zhǎng)硬件壽命 沒有風(fēng)扇的機(jī)械振動(dòng),硬件磨損會(huì)減少;同時(shí),離子風(fēng)能 “吹散” 電子元件表面的邊界層空氣,讓散熱更高效,還能避免局部熱點(diǎn)。 3. 附帶 “清潔 Buff” 等離子體自帶 “凈化技能”:能形成防腐蝕、抗氧化的涂層,保護(hù)元件不受潮濕、污染物影響;還能 “隔空” 清除灰塵、油污等雜質(zhì),不用化學(xué)清潔劑。這對(duì)礦山、工廠等多塵的邊緣計(jì)算場(chǎng)景來說,簡(jiǎn)直是福音。 不止服務(wù)器,這些場(chǎng)景都能用 YPlasma 的野心不止于替代服務(wù)器風(fēng)扇。目前它已和英特爾、聯(lián)想合作,測(cè)試在筆記本和工作站中應(yīng)用該技術(shù),預(yù)計(jì) 2025 年中就能實(shí)裝。 而在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,它的潛力還在不斷解鎖:

空調(diào)系統(tǒng):給熱交換器內(nèi)的氣體電離,能提升換熱效率; 防凍加熱:等離子體還能產(chǎn)熱,最高達(dá) 300℃,可當(dāng) “防凍裝置”; 液冷輔助:生成 “等離子活化水”,換熱效率比普通水更高。 當(dāng)然,它也有邊界 —— 加西亞坦言,等離子體技術(shù)沒法和液冷、浸沒式冷卻比散熱密度,“但在不需要極端冷卻的場(chǎng)景里,我們能搞定很多熱量”。 賽道升溫,誰在搶灘等離子體冷卻? YPlasma 不是唯一盯上這塊蛋糕的玩家。瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)研究所(Empa)分拆的 Ionic Wind Technologies,也在研發(fā)離子風(fēng)放大器,號(hào)稱風(fēng)速是傳統(tǒng)電極的兩倍,能耗更低,未來目標(biāo)同樣包括電腦、服務(wù)器冷卻。 不過 YPlasma 進(jìn)展更快:它已在都柏林的 OCP 歐洲峰會(huì)上展示成果,稱與 “某半導(dǎo)體巨頭” 的合作 “超出預(yù)期”,性能優(yōu)于普通風(fēng)扇。加西亞透露,只要找到服務(wù)器領(lǐng)域的合作伙伴,6 個(gè)月內(nèi)就能做出針對(duì)性原型機(jī)。 數(shù)據(jù)中心的冷卻戰(zhàn)爭(zhēng),從來不只是 “液冷 vs 風(fēng)冷” 的二元對(duì)立。像等離子體這樣的創(chuàng)新技術(shù),正在給風(fēng)冷注入新生命力 —— 或許不久后,我們真的會(huì)和服務(wù)器里嗡嗡作響的風(fēng)扇說再見了。

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