2022年5月20日 星期五

低功耗研究:Energy Harvester

20230810 緯穎散熱方案實力深厚,中東商機之兩相式散熱方案可望成形
浸沒式散熱有單相與兩相式:單相式透過液體降溫,需要馬達幫浦協助循環;兩相式則是自然循環,而中東於2024年興建新的資料中心AI伺服器有意採取兩相式浸沒式散熱方案。

其中,緯穎曾與微軟共同開發浸沒式伺服器解決方案,其實力備受肯定。早在2019年緯穎就與3M合作開發液冷方案,但是3M的電子氟化液是非導電,介電液是一種專利配方,掌握在3M手中,未來耗材都需向3M購買補充,入股LiquidStack可望取得自主技術(緯穎投入1000萬美金參與資料中心液冷技術領導廠商LiquidStack的A輪融資,取得一席董事席位,正式成為策略夥伴)。

其實,LiquidStack原名Allied Control (ACL),是全球最大的浸沒式液體冷卻技術公司之一,已為其最大股東Bitfury集團部署多個採用浸沒式液冷技術的超大型比特幣挖礦站[3]。

三大美系雲端服務商(CSP)的資料中心之台廠業例如下,可觀察緯穎三大美商CSP佈局有成,AWS將可望會有高成長發展。
微軟: 英業達(43.8)、緯穎(28.6%)
Meta:緯穎(58.1%)、廣達(41.9%)
AWS:英業達(41.8%)、鴻海(36.9%)、緯穎(3.2%)

20230406 台灣的液冷散熱:雙鴻與廣運獲得英特爾認證
雙鴻、廣運都已開發液冷散熱技術並陸續獲得英特爾認證。雙鴻已具有領先地位,未來有信心拿下30%至40%的液冷散熱市占率[1]。冷卻液監控主機(CDU)與水冷頭(覆蓋在處理器上方的水冷散熱片)全世界只有三家廠商通過Intel認證,廣運是唯一兩項全拿的合格供應商[2]。

一般的「冷卻水」一個櫃的成本大約七至八萬,廣運集團研發成功的介電液打七折賣,一公斤七十美元就相當有競爭力,重點是水要通過認證,水在管線裡面跑如何恆久不變質?裡面還必須添加抗凍劑、苔癬抑制劑等特殊配方。

廣運目前有三大產品線,水冷背門(每櫃20~25萬),水冷頭(每櫃100~150萬)─目前英特爾首度放入新平台技術白皮書,已通過Intel認證,浸沒式機櫃(每櫃1000萬),此外還有最重要的冷卻液監控主機(CDU),它是水冷散熱技術的根源,還有各種耗材、管線、冷卻水、介電液都是未來的發展重點。



3D堆疊晶片設計更複雜,更小的微縮製程,把晶片一層一層的堆疊起來,中間部分難以有效散熱,所以台積電認為,解決方法就是讓水在夾層電路間流動,讓水直接從晶片內帶走熱量,這是最有效的方案,這裡指的水並非一般純水,而是不會導電的介電液,實際上操作起來非常複雜且昂貴。解決晶片散熱問題將是半導體產業未來重要發展趨勢之一。[2]

20221231 塞貝克效應所但來的熱電產生器之能量守恆省思:不思善惡
今天讀到一篇文章:「能讓感測裝置擺脫電池的熱能採集技術 」[1],滿有趣的。其中有提到    

可利用熱電產生器(TEG)和其他一些電子裝置,就可以把熱能轉化為電能,還可以將之保留於儲存裝置中。TEG的基本原理是將熱流(由溫差引起)轉換為電能,非常適合體積通常非常小的低功耗嵌入式裝置。

最特別的在於學到塞貝克效應(Seebeck effect,又稱熱電效應)是在某種材料兩側之間存在溫度梯度時,電壓因此產生的過程。TEG的基本元件是p-n接面(junction),由熱電材料P型半導體和N型半導體的單結構組成,每個結構電氣串聯連接,並摻雜硼(P型半導體)和磷(N型半導體)等雜質,進而有溫度梯度產生電壓電流而自組供電。

不思善、不思惡
由「能量收集」觀察到「能量守恆」所得到的領悟:人類是一種不斷學習的動物,慢慢透過節省、再利用、化無用為有用等思維提升。以往被認知在能量轉換過程之中,所浪費的熱能,是不可能拿來使用,所以一直不斷研究高能量來源的產生,如核融合等技術。
但是,如今也開始轉向研究如何利用所浪費的熱能,化無用為有用,這不就是無有好壞的思維嗎? 「不思善、不思惡」確實為思想家用來形容一切的絕妙思維,有其獨到之處!

[1][20221227]能讓感測裝置擺脫電池的熱能採集技術
https://www.eettaiwan.com/20221227nt31-new-thermoelectric-material-has-huge-iot-potential/?utm_source=EETT%20Article%20Alert&utm_medium=Email&utm_campaign=2022-12-29

20221230 Energy Harvester之收集功率等級

今天讀了ADI的「在 IC 電源管理的新世界中,物聯網的最佳應用是什麼?」裡面有提到能量收集(Energy Harvester),其中有Engergy Generation、各Power的水平衡量與Engergy Consumption的關係。Movement Human的收集方式大概是對應1uW 功率等級,對應的Wrist Watch(腕錶)的應用。

Source:D:\Project\IOT\202205_what-are-the-best-applications-for-iot-in-the-new-world-of-ic-power-management_cn.pdf


省思:別對不懂的人,浪費唇舌,浪費掉的就是處理這些無用資料所需的能量
白費唇舌、對牛彈琴、狗咬你難道你要去咬狗、時間不等人,別浪費時間在他人身上...,以上總總,很類似今天看到很學術哲思的說法:「浪費掉的就是處理這些無用資料所需的能量」。或許,這可說是另類文言文吧。想通了,突然覺得很有趣,原來人生有一大半時間都浪費在無用的資料。但是,你怎麼能確定是「無用」呢?莊子不是有個無用之用的故事嗎? 人們的思緒真是峰迴路轉,格外有趣..
《莊子-樗樹無用》
惠子謂莊子曰:「吾有大樹,人謂之樗。其大本臃腫而不中繩墨,其小枝卷曲而不中規矩。立之塗,匠者不顧。…」
莊子曰:「…今子有大樹,患其無用,何不樹之於無何有之鄉,廣莫之野,彷徨乎無為其側,逍遙乎寢臥其下。不夭斤斧,物無害者,無所可用,安所困苦哉!」

編輯時間紀錄 20230406
Referece:
[1][20230331]雙鴻、廣運助陣英特爾 拚節能應用
[2][20210806]散熱劃時代革命─ 液冷散熱
[3][20210326]緯穎投1000萬美元 取得LiquidStack一席董事 

沒有留言:

電子與通訊

這裡就是我的新的Blog 將以電子與通訊 做為本人研究探討之地!!
希望能夠更加了解神奇的宇宙 歡迎各位光臨 ^^"