Китайские ученые разработали технологию сверхбыстрого охлаждения для ИИ-ЦОДов

Китайские ученые заявили о разработке нового метода жидкостного охлаждения, способного практически мгновенно поглощать большие объемы тепла. Технология, основанная на растворении солей, управляемом давлением, позволяет охлаждать жидкий теплоноситель до отрицательных температур всего за несколько секунд. Это открывает новые перспективы для эффективного отвода тепла в высоконагруженных дата-центрах, где традиционные системы часто работают на пределе.

Технология представляет собой химический процесс, управляемый давлением. Его ключевыми компонентами являются вода и тиоцианат аммония (NH₄SCN) — соль с аномально высокой растворимостью.

Процесс можно описать по аналогии с губкой:

1. Фаза насыщения. Под высоким давлением в воде растворяется большое количество соли, образуя перенасыщенный раствор.

2. Фаза охлаждения. При резком сбросе давления система стремится к равновесию, и соль начинает активно перерастворяться или реорганизовываться. Этот процесс эндотермического растворения сопровождается интенсивным поглощением тепла из окружающей среды, что приводит к скачкообразному падению температуры — на десятки градусов за считанные секунды.

Таким образом, система использует запасенный химический потенциал (энергию перенасыщенного раствора) для генерации «холодного импульса», а не требует постоянного подвода механической энергии, как в компрессорных циклах.

Традиционные системы охлаждения ЦОД — фреоновые чиллеры или системы жидкостного иммерсионного охлаждения — эффективны, но рассчитаны на стабильные или прогнозируемые тепловые нагрузки. Их главный недостаток — инерционность и высокие энергозатраты на постоянное перемещение тепла.

Новая технология, напротив, позиционируется не как замена основному контуру, а как динамический буфер или «тепловой конденсатор». Её основное назначение — моментальная компенсация кратковременных, но мощных тепловых всплесков (thermal spikes), характерных для работы кластеров графических процессоров (GPU) при обучении нейросетей или выполнении сложных расчетов.

Такой подход может позволить:

• Сглаживать пиковые нагрузки на основную систему охлаждения, предотвращая её работу в неэффективном режиме.

• Повысить отказоустойчивость при нештатных скачках тепловыделения.

• Снизить общие операционные расходы (OPEX), учитывая, что на охлаждение в дата-центрах может приходиться до 30-50% энергопотребления.

Однако для коммерческого внедрения предстоит решить ряд инженерных задач. К ним относятся энергозатраты на регенерацию (повторное создание перенасыщенного раствора), вопросы коррозионной стойкости материалов в высококонцентрированной солевой среде и сложности масштабирования до промышленных систем. Несмотря на это, сам подход представляет значительный интерес для индустрии HVAC&R как потенциальный элемент гибридных систем охлаждения следующего поколения.