Kylmälevyn nestejäähdytteinen palvelintekniikka

Palvelimien syntymän jälkeen lämmöntuotto on aina ollut tekninen pullonkaula, josta on vaikea päästä läpi. Kehityksen myötä lämmöntuottoon liittyvien ongelmien ratkaisemisen merkitys on tullut yhä näkyvämmäksi. Yleiset palvelimet jäähdyttävät pääasiassa kylmää ilmaa. Kuitenkin supertietokoneiden kehityksen myötä sirujen ja laskentanopeuden integrointi kasvaa edelleen, myös energiankulutus kasvaa ja lämmöntuottoon liittyvät ongelmat ovat yhä kiireellisempiä.

Ilmajäähdytys ei enää riitä tyydyttämään nykyistä jäähdytystarvetta, ja jopa lämmöntuotto on rajoittanut palvelimien ja konesalien kehittämistä. Perinteinen ilmajäähdytteinen lämmönpoistomenetelmä on suora lämmönsiirtomenetelmä. Yksivaiheiseen nesteeseen perustuvaa konvektiivista lämmönvaihtomenetelmää ja pakkoilmajäähdytysmenetelmää voidaan käyttää vain elektronisiin laitteisiin, joiden lämpövirtaustiheys on enintään 10 W/cm2. Voimaton. Kuitenkin CPU -sirun tuottama lämpö on noussut noin 1 × 105 W/m2 muutama vuosi sitten noin 1 × 106 W/m2 nyt.

Jos lämmöntuotto on huono, syntyvä liian korkea lämpötila ei ainoastaan ​​vähennä sirun työskentelyn vakautta ja lisää virhetasoa, vaan aiheuttaa myös liiallista lämpörasitusta moduulin sisäisen ja ulkoisen ympäristön välisen liiallisen lämpötilaeron vuoksi , joka vaikuttaa sirun sähköiseen suorituskykyyn. Työskentelytaajuus, mekaaninen lujuus ja luotettavuus. Tutkimukset ja käytännön sovellukset osoittavat, että elektronisten komponenttien vikaantumisaste kasvaa eksponentiaalisesti käyttölämpötilan noustessa. Joka kerta, kun yksittäisen puolijohdekomponentin lämpötila nousee 10 ° C, järjestelmän luotettavuus heikkenee 50%. Koska korkealla lämpötilalla on erittäin haitallinen vaikutus elektronisten komponenttien suorituskykyyn, kuten korkea lämpötila vaarantaa puolijohteiden risteyksen, vahingoittaa piirin liitäntärajapintaa, lisää johtimen vastusta ja aiheuttaa mekaanisia rasitusvaurioita.

Siksi syntyi nestejäähdytteisiä palvelimia.&"Nestejäähdytys &"; on lukemattomien korkean suorituskyvyn tietokoneiden käyttäjien unelma, mutta esimerkiksi teknisestä kypsyydestä ja kustannuksista johtuen nestejäähdytteiset tehokkaat tietokoneet ovat aina olleet kaukana tavallisista käyttäjistä. Sugon Information Industry (Beijing) Co. Ltd. tietokoneita.

2. Tämän tekniikan periaate:

Kylmälevyinen nestejäähdytteinen palvelintekniikka käyttää työskentelynestettä lämmön siirtoväliaineena lämmön siirtämiseksi kuumalta vyöhykkeeltä syrjäiseen paikkaan jäähdyttämistä varten. Tässä tekniikassa työneste erotetaan jäähdytettävästä esineestä, eikä työneste kosketa suoraan elektroniseen laitteeseen. Sen sijaan jäähdytettävän kohteen lämpö siirretään kylmäaineeseen tehokkaan lämmönsiirtoelimen, kuten nestejäähdytyslevyn, kautta. Tämä tekniikka ohjaa jäähdytysnesteen suoraan lämmönlähteeseen. Samaan aikaan, koska nesteen ominaislämpö on suurempi kuin ilman, lämmöntuotto on paljon nopeampaa kuin ilman. Siksi jäähdytysteho on paljon parempi kuin ilmajäähdytyksen. Tilavuusyksikköä kohti siirretty lämpö on 1000 kertaa lämmöntuottohyötysuhde. Tämä tekniikka voi tehokkaasti ratkaista suuritiheyksisten palvelimien lämmönpoisto-ongelman, vähentää jäähdytysjärjestelmän energiankulutusta ja melua.

Tuuletin ottaa pois palvelimen emolevyn lämpöä tuottavat komponentit sirua lukuun ottamatta. Koska emolevyn suurin laskentasiru poistaa lämmön nestejäähdytyksellä, tuulettimien määrää voidaan vähentää huomattavasti ja ilma jäähtyä. Tarvittavien ilmastointilaitteiden määrä.

3. Innovaatiot

Integroi nestejäähdytyspalvelinjärjestelmän hallintamoduuli. Asenna kiinteä vesijäähdytyslevy suorittimeen ja grafiikkasuoritinpiireihin täyslaatikkotyyppisessä nestejäähdytteisessä palvelimessa. Vesijäähdytyslevyssä on nesteen sisääntulo ja nesteen ulostulo, ja siinä työskentelee neste.

Kylmä neste lähetetään ulkopuolelta kaapin pystysuoraan annostelijaan ja jakautuu tasaisesti vaaka -annostelijoihin eri korkeuksilla koko kaapissa. Vaakasuora annostelija on kytketty veitsikoteloon ja jakaa kylmän nesteen tasaisesti. Lähetä kaikki veitsikotelon terät jäähdytettäväksi. Kylmä neste virtaa kylmälevyyn, kun taas CPU- ja GPU-sirujen käytön aikana tuottama lämpö poistetaan työnesteeltä ja kuuma neste virtaa ulos vesijäähdytteiseltä levyltä.

Kuuma neste koko veitsen laatikossa olevista teristä kerätään vaakasuoran nesteenerottimen lämpönestekerääjään ja koko kaapin kaikkien veitsilaatikoiden kuuma neste kerätään pystysuoraan nesteenerottimeen ja lähetetään sitten ulkopuolelta paineen alaisena jäähdytystä varten. Palaa sitten pystysuoraan annostelijaan ja suorita siten koko sykli. Siinä on myös nestejäähdytyksen ohjausjärjestelmä, joka voi automaattisesti säätää virtausnopeutta suorittimen ytimen lämpötilan mukaan ja antaa hälytyksen ja hätätilanteen, kun vuoto havaitaan.

CDM -periaatteen kaavio on seuraava:

Ulkoyksikön jäähdytetty vesi kulkee CDM -tuloputken läpi levyjen vaihtoa varten, jotta se poistaa CDM: n sisällä olevan lämmön, ja palaa ulkoyksikköön levynvaihtajan poistoputken kautta.

CDM: n sisäisen kiertoputken puhdistettu vesi syötetään VCDU: lle kiertopumpun, virtausanturin, paineanturin ja lämpötila-anturin läpi kulkemisen jälkeen ja annostellaan sitten TC4600E-LP-palvelimeen;

Kuuma vesi TC4600E-LP-lämmönvaihdon jälkeen kulkee VCDU: n läpi, palaa CDM-paluuputkeen, kulkee paineanturin ja lämpötila-anturin läpi ja palaa levynvaihtoon jäähdyttämistä varten.