Geleneksel soğutma yöntemleri (fanlar ve klimalar) artık yetersiz kalıyor. Mühendisler, ısıyı kaynağında, yani çip seviyesinde yok etmek için nanoteknolojiye başvuruyor. Bu noktada, elektriği yalıtırken ısıyı mükemmel ileten eşsiz yapısıyla Hegzagonal Bor Nitrür (h-BN) devreye giriyor.
Bor Nitrür, Bor ve Azot atomlarından oluşan, petek örgülü bir yapıya sahip ileri teknoloji seramiğidir. Yapısı grafene çok benzer, bu yüzden "Beyaz Grafen" olarak adlandırılır. Ancak grafenden ayrılan hayati bir farkı vardır:
Grafen: Isıyı ve elektriği iletir.
Bor Nitrür: Isıyı mükemmel iletir ancak elektriği yalıtır.
İşte bu "yalıtkanlık" özelliği, onu hassas elektronik devrelerin soğutulması için grafenden çok daha güvenli ve vazgeçilmez kılar. Kısa devre riski olmadan çipleri soğutabilen nadir malzemelerdendir.
İşlemci (CPU/GPU) ile soğutucu blok arasında her zaman mikroskobik hava boşlukları kalır. Hava, ısıyı iletmez. Bu boşlukları doldurmak için termal macunlar kullanılır.
Geleneksel macunlar ya çok pahalıdır ya da zamanla kurur. Bor Nitrür katkılı termal macunlar ve pedler ise:
Yüksek termal iletkenlik (300-600 W/mK teorik sınır) sunar.
Düşük viskozitesi sayesinde en ince boşluklara bile girer.
Kimyasal olarak kararlıdır, yüksek sıcaklıklarda bozulmaz. Bu sayede işlemciden soğutucuya ısı transferi maksimum hızda gerçekleşir, fanların daha yavaş dönmesi sağlanarak enerji tasarrufu yapılır.
Veri merkezlerinin geleceği "havada" değil, "sıvıda". Sunucuların tamamen iletken olmayan özel bir sıvıya daldırıldığı bu yöntemde, soğutma performansı çok yüksektir.
Ancak bu dielektrik sıvıların ısı taşıma kapasitesini artırmak için nano-ölçekli Bor Nitrür parçacıkları sıvıya eklenir (Nanofluids).
Sıvı içinde asılı kalan BN parçacıkları, ısının sıvı içinde çok daha hızlı yayılmasını sağlar.
Sıvının yalıtkanlığını bozmadığı için sunucu donanımına zarar vermez.
Yüksek yoğunluklu sunucularda bileşenler birbirine çok yakındır. Isı yayılımını artırmak için devre kartları (PCB) ve çipler, ince bir Bor Nitrür spreyi veya filmi ile kaplanır. Bu kaplama:
Isıyı "hotspot" (aşırı ısınan nokta) bölgesinden alıp tüm yüzeye yayar.
Toza ve neme karşı koruma sağlar.
Elektriksel yalıtım sağlayarak ark (kıvılcım) oluşumunu engeller.
Bor Nitrür kullanımı, veri merkezlerinin PUE (Güç Kullanım Verimliliği) değerini doğrudan etkiler:
Daha Az Klima: Çipler daha verimli soğuduğu için ortam soğutma ihtiyacı azalır.
Daha Yüksek Performans: "Thermal Throttling" (ısınma kaynaklı yavaşlama) engellenir, donanım tam kapasite çalışır.
Uzun Ömür: Serin çalışan donanımların değişim süresi uzar, elektronik atık azalır.
Veri merkezleri büyümeye devam ettikçe, soğutma sorunu bir fizik probleminden çıkıp bir malzeme bilimi problemine dönüşüyor. Bor Nitrür, elektriksel güvenliği ve termal performansı bir arada sunan nadir yapısıyla, Google, Microsoft ve Amazon gibi devlerin "Yeşil Veri Merkezi" hedeflerine ulaşmasında kilit rol oynayacak.
Dijital dünya ısınıyor, ancak Bor Nitrür onu serin tutmaya hazır.
