Con Flow Boiling Forced Loop, il sistema “efficiente” di raffreddamento per supercomputer

Un sistema compatto per il raffreddamento dei supercomputer che coniuga risparmio energetico ed alte prestazioni. Si chiama Flow Boiling Forced Loop ed è la nuova frontiera dei sistemi di gestione termica dei componenti elettronici realizzato dall’ENEA e presentato a “R2B – Research to Business 2015”, il Salone Internazionale della Ricerca Industriale e dell’Innovazione, giunto alla 10a edizione.
 
Questo innovativo sistema di raffreddamento permette di ridurre i consumi energetici per il raffreddamento dei processori e delle memorie dei server fino a valori del 45%, con evidenti vantaggi in termini di riduzione della spesa nei datacenter o centri di calcolo.
 
 
Con la recente impennata delle prestazioni dei componenti elettronici ed elettrici, il raffreddamento è diventato un problema particolarmente critico in svariati ambiti. Infatti, gli attuali sistemi basati sul raffreddamento con aria (air cooling) hanno forti limiti in termini di massima quantità di calore asportabile nell’unità di tempo, in particolare per le geometrie ridotte.

In questo ambito si inserisce il dispositivo realizzato dal Laboratorio di Termofluidodinamica dell’ENEA, basato sull’utilizzo di un liquido in ebollizione all’interno di microcanali, in grado di sfruttare i vantaggi correlati al raffreddamento diretto (sulla superficie dei chip elettronici) e al cambiamento di fase (ebollizione).
Dimensioni contenute e prestazioni elevate, fanno sì che il Flow Boiling Forced Loop si adatti a svariati ambiti applicativi. Si tratta infatti di una tecnologia che, in altri settori tecnologici avanzati, come ad esempio quello dei reattori nucleari a fissione e fusione, viene già impiegata per raffreddare componenti soggetti a temperature e flussi termici elevatissimi. Non solo. Già da un decennio nel Laboratorio di Termofluidodinamica dell’ENEA, si studiano soluzioni per applicazioni spaziali ed in microsistemi, anche in condizioni di microgravità, grazie alla pluriennale collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA).

Per Giuseppe Zummo, responsabile del progetto di ricerca per il "Thermal Management per lo Spazio" dell’ENEA, "la tecnologia che abbiamo presentato al 10° Salone Internazionale della Ricerca Industriale e dell’Innovazione è ormai matura per una sua diffusa commercializzazione. Validata scientificamente, questa tecnologia deve essere ancora qualificata e standardizzata opportunamente per il mercato, ma le prospettive di riuscita sono decisamente molto promettenti. È in quest’ottica che ci proponiamo alle aziende presenti al Salone come partner esperto per future collaborazioni nel campo del thermal management avanzato".

Nel Laboratorio di Termofluidodinamica, inoltre, si stanno conducendo ulteriori campagne sperimentali per l’ottimizzazione del sistema di raffreddamento, sviluppando al contempo soluzioni innovative e prototipi avanzati per un suo utilizzo specifico nel controllo termico dei computer e dell’elettronica di potenza.

Per maggiori informazioni
Giuseppe Zummo, Laboratorio Termofluidodinamica applicata ai Sistemi Energetici, Centro Ricerche Casaccia, giuseppe.zummo@enea.it