Lĩnh vực tản nhiệt ăn theo 5G

Việc sinh nhiệt quá mức là vấn đề khó tránh khỏi đối với mọi thiết bị điện tử.

Nếu các biện pháp tản nhiệt không đủ hiệu quả, nhiệt độ của bộ xử lý trung tâm hoặc CPU tăng nhanh khi chịu tải nặng, làm giảm tuổi thọ của thiết bị hoặc gây ra hiện tượng tỏa nhiệt vượt kiểm soát (thermal runaway).

Thành lập vào năm 2019, Blueocean là công ty khởi nghiệp Trung Quốc tập trung vào mảng công nghệ tản nhiệt. Sáng lập viên là các kỹ sư có bằng tiến sĩ trở về sau khi tham gia vào dự án nghiên cứu ở Nhật Bản.

Khi 5G bùng nổ, nhu cầu về thiết kế tản nhiệt cho các thiết bị điện tử sẽ tăng cao. Điện thoại thông minh tương thích với 5G được cho là tiêu thụ điện nhiều hơn ít nhất là gấp ba lần so với các thiết bị 4G.

Thị trường mô-đun tản nhiệt trên điện thoại thông minh được ước tính tăng trưởng trung bình hàng năm 26,1% từ năm 2016 đến năm 2020 và đạt 3,6 tỉ USD vào năm 2020.

Bằng cách tận dụng đầy đủ công nghệ tạo khuôn thông nhiệt, chất lỏng làm mát và kỹ thuật mạ của riêng mình, Blueocean đã và đang phát triển một hệ thống làm mát chất lỏng nhúng chìm (submersion liquid cooling system) có thể cạnh tranh với hệ thống làm mát không khí về mặt chi phí.

Blueocean cung cấp hệ thống này như một giải pháp tổng thể bao gồm chất lỏng làm mát và các mô-đun tản nhiệt, chủ yếu cho các nhà sản xuất máy tính cá nhân, trung tâm dữ liệu, trạm gốc 5G, điện thoại thông minh và máy chiếu.

Đầu năm nay, Blueocean đã bắt tay với thương hiệu máy tính cá nhân (PC) của Trung Quốc - Thunderobot và cho ra mắt một chiếc máy tính cá nhân để bàn cỡ nhỏ được trang bị hệ thống làm mát công nghệ mới.

Hiện nay, các loại hệ thống làm mát chủ đạo cho các thiết bị điện tử trên thị trường là: làm mát bằng không khí tự nhiên (hạ nhiệt độ phòng) làm mát không khí cưỡng bức (sử dụng quạt), và làm mát bằng chất lỏng làm mát.

Hệ thống làm mát bằng chất lỏng nhúng chìm trực tiếp đặt CPU và các bộ phận của thiết bị điện tử khác trong chất lỏng làm mát. So với các loại hệ thống tản nhiệt thông thường, công nghệ này mang lại hiệu quả tản nhiệt cao nhưng thường có giá cao hơn nhiều.

"Công nghệ làm mát bằng chất lỏng nhúng chìm chưa trở nên phổ biến là do chi phí [cao]. Công ty chúng tôi đang khám phá sự cân bằng tối ưu giữa hiệu quả tản nhiệt và chi phí", người sáng lập Blueocean, ông Mo Jingjie, cho biết.

Ông Mo cho hay, công nghệ làm mát bằng chất lỏng nhúng chìm của công ty đã đạt được hiệu quả tản nhiệt cao hơn sáu lần so với các hệ thống làm mát không khí truyền thống và có mức giá phải chăng ngay cả đối với người tiêu dùng bình thường.

Cốt lõi của công nghệ làm mát chất lỏng chìm của công ty là hiệu suất cao của chất lỏng làm mát và thiết kế tản nhiệt có khả năng đối phó với các tình huống khác nhau.

Theo công ty, chất làm mát dạng lỏng được Blueocean sử dụng không cần thay thế trong 18-25 năm, vì đây là chất lỏng có tính dẫn nhiệt, cách nhiệt và lưu động cao và vượt trội về độ ổn định hóa học, theo công ty.

“Chất làm lạnh florua, mà nhiều hệ thống làm mát bằng công nghệ nhúng chìm trong chất lỏng hiện đang được phân phối sử dụng, độc hại và gây ồn khi hoạt động do quá trình sôi của florua”, ông Mo cho biết

"Hơn nữa, mặc dù có giá thành rất cao nhưng khả năng tản nhiệt không ổn định và thân vỏ để chứa bộ tản nhiệt cũng cồng kềnh. Đó là lý do tại sao chúng không phù hợp để sử dụng phổ thông”, ông thêm vào.

Giám đốc Công nghệ Lin Zijie của Blueocean giải thích rằng công ty tạo ra các mô hình thông nhiệt phù hợp với nhu cầu của khách hàng và sau đó thiết kế chất làm mát dạng lỏng và mô-đun tản nhiệt dựa trên tính toán mức độ tỏa nhiệt.

Đầu năm nay, máy tính bàn do Blueocean kết hợp với Thunderobot sản xuất có hiệu suất tản nhiệt cao hơn nhờ chất làm mát dạng lỏng và tuabin nhỏ lắp đặt bên trong.

Hơn nữa, một mô-đun tản nhiệt bên ngoài cũng được thêm vào để tạo thành một vòng khép kín cho phép chất làm mát dạng lỏng chảy ngược vào bên trong qua đường ống, nâng cao hiệu quả tản nhiệt lên mức tối đa.

Một thí nghiệm đo độ hiệu quả được tiến hành bằng cách sử dụng máy tính cá nhân có thông số kỹ thuật cao nhất trong phòng có nhiệt độ 28^oC.

Trong tình huống khắc nghiệt, chênh lệch nhiệt độ phòng với CPU và bộ xử lý đồ họa, hoặc GPU, được giữ ở mức tối ưu là 50^oC hoặc thấp hơn cho chip máy tính.

Ngoài các thiết bị điện tử như PC và điện thoại thông minh, Blueocean cũng đang tiến hành nghiên cứu và phát triển các giải pháp thiết kế tản nhiệt quy mô lớn cho trung tâm dữ liệu, trạm gốc 5G, máy quét cảm biến LIDAR (light detection and ranging), và các trạm truyền tải điện.

Blueocean có kế hoạch nhắm vào các trung tâm dữ liệu của các công ty công nghệ thông tin trước tiên và công ty cho biết đã nắm chắc được liên minh với vài công ty như vậy.

Công ty đã đạt được khoảng 10 triệu nhân dân tệ (gần 1,5 triệu USD) từ Hongtai Aplus, Dami Ventures và Ningbo Angel Capital Guiding Fund trong vòng gọi vốn của các nhà đầu tư thiên thần chỉ ba tháng kể từ khi ra mắt.

Theo Asian Nikkei Review