Dellin tekninen asiantuntija: Viiden palvelimen lämmönhallintateknologian vertailu, yksivaiheinen DLC on tehokkaampi

Äskettäin DCD:n järjestämässä teknisessä luennossa Dellin teknologian asiantuntija tohtori Tim Shedd paljasti viiden palvelimen lämmönhallintatekniikan suorituskyvyn vertailun esityksessään "Viiden palvelimen lämmönhallintateknologian suorituskykyvertailu". Tutkimuksessa tutkittuja johtavia konesalin jäähdytysteknologioita ovat ilmajäähdytys, yksivaiheinen upotus, kaksivaiheinen upotus, kaksivaiheinen suora nestejäähdytys ja yksivaiheinen suora nestejäähdytys (DLC, cold plate).

Dellin tutkimus osoittaa, että verrattuna muihin neljään konesalien jäähdytysmenetelmään yksivaiheisella suoralla nestejäähdytyksellä (DLC) on korkein lämpötehokkuus, mikä tarjoaa potentiaalisen tien parempaan kestävyyteen ja tehokkuuteen.

Raportissa todetaan, että vuoteen 2025 mennessä prosessorin tai GPU-sirun tehon odotetaan nousevan jopa 500 wattiin, ja tekoäly ja koneoppiminen nostavat grafiikkasuorittimen tehon 700 wattiin ja kasvavan tulevaisuudessa 1000 wattiin.

Vielä tärkeämpää on, että tehon kasvaessa tarvitaan alhaisempia lastupakkauslämpötiloja ja pienempiä lämpötilaeroja lastujen normaalin toiminnan varmistamiseksi. Siksi lämmönhallintajärjestelmien haasteet kovenevat.

Raportissa käytetään tyypillisiä datakeskuksen palvelinkonfiguraatiotietoja yksinkertaistetun lämpömallin rakentamiseen, mikä kuvaa näiden viiden lämmönhallintateknologian soveltuvuutta prosessorin tehon noustessa 250 watista 500 wattiin.

250 W prosessori

Viime vuosina, kun prosessorin TDP oli noin 250 W, kaikki viisi lämmönhallintatekniikkaa pystyivät jäähdyttämään tehokkaasti tyypillisiä datakeskusten telineitä, kuten 32 kaksikantista 250 W:n telineeseen asennettua palvelinta. 2U telineeseen asennetussa palvelimessa lämpötilaero sirupakkauksen ja palvelimen läpi kulkevan ilman välillä oli noin 26 astetta. Siksi vain 25 asteen viileällä ilmalla lastun lämpötila voitaisiin pitää noin 51 asteessa, mikä on varsin kohtuullista.

Tässä vaiheessa yhden palvelimen ilmajäähdytyksen tehokkuus on verrattavissa yksivaiheiseen uppojäähdytykseen.

Kaksivaiheisessa uppojäähdytyksessä lastupakkauksen ja jäähdytysnesteen välinen lämpötilaero on noin 20 astetta, kun taas DLC-tekniikalla on vielä pienempi ero. Tyypillisillä virtausnopeuksilla 1 l/min (1 litra minuutissa) tai 2 l/min (2 litraa minuutissa) lämpötilaero DLC-kylmälevyn pohjan ja lastupakkauksen välillä pysyy 10 asteen alueella.

350 W prosessori

Tällä hetkellä yksittäisen prosessorin tehon noustessa 350 wattiin 400 wattiin, lämpötilaero, joka tarvitaan haulämmön hajauttamiseen laitoksen jäähdytysveteen, jatkaa nousuaan.

Kaappijäähdytyksen käyttöönotossa, jossa on 32 kaksikantista 350 W:n telineeseen asennettua palvelinta, ilmajäähdytyksen (1U) ja sirupakkauksen välinen lämpötilaero ylittää 50 astetta. Tämä tarkoittaa, että palvelimen jäähdyttäminen 25 asteen viileällä ilmalla johtaisi noin 75 asteen prosessorin lämpötilaan, joka on lähellä prosessorin käyttölämpötilarajaa.

Tässä vaiheessa yksivaiheisen upotusjäähdytyksen tehokkuus on verrattavissa ilmajäähdytykseen (1U), kun taas ilmajäähdytyksellä (2U) voidaan ylläpitää lämpötilaero ilman ja lastun välillä noin 38 astetta.

Lisäksi kaksivaiheisen upotusjäähdytysnesteen ja sirupakkauksen välinen lämpötilaero on noin 25 astetta, kun taas yksivaiheinen DLC ja kaksivaiheinen DLC ovat edelleen erittäin tehokkaita. Kaksivaiheisen DLC:n ja sirun välinen lämpötilaero on noin 15 astetta, ja virtausnopeudella 1 lpm, yksivaiheisen DLC:n lämpötilaero on noin 11 astetta.

On selvää, että prosessorin tehon noustessa 350 W-400W:iin ilmajäähdytys lähestyy käytännön rajoja, mikä vaatii kylmempää ilmaa ja lisää jäähdytysenergian kulutusta.

500W

Seuraavien kahden tai kolmen vuoden aikana prosessorin TDP:n odotetaan yleisesti nousevan 500 wattiin, mikä asettaa merkittäviä haasteita ilmanjäähdytykselle. Tarvitaan innovatiivisia jäähdyttimen suunnittelumenetelmiä tai suurempiin kokoihin luottamista, jotta prosessoriin pääsee enemmän ilmaa ja se jäähtyy.

Tässä vaiheessa ilmajäähdytys (1U), yksivaiheinen upotusjäähdytys ja lastupakkausten välinen lämpötilaero ylittävät 60 astetta. Kaksivaiheinen uppojäähdytys pysyy tehokkaana, mutta ero nousee noin 34 asteeseen. Kaksivaiheisen DLC:n ja yksivaiheisen DLC:n (1 lpm) lämpötilaerot ovat samanlaiset, noin 25 astetta, kun taas yksivaiheisen DLC:n (2 lpm) ero on pienempi, noin 17 astetta.

On syytä huomata, että korkean lämpötilan vesijäähdytys 48-50 asteen välillä voi tarjota todellisia mahdollisuuksia lämpöenergian uudelleenkäyttöön tässä vaiheessa.

Yhteenveto

Ilmajäähdytys:

Prosessorin TDP:n lisääminen asettaa kasvavia haasteita ilmajäähdytykselle.

Patterien ja puhaltimien kehitys voi rikkoa rajat.

Tyypillisesti kohtaa rajoituksia prosessorin lämmön vaikutukselle muihin komponentteihin.

DLC-jäähdytys:

Yksivaiheinen jäähdytys ylittää reilusti 500 W TDP.

Kaksivaiheinen DLC voi jäähdyttää korkean TDP:n, vaikka höyryvirtauksen vastusongelmat on ratkaistava.

Järjestelmäsuunnittelun tai nesteteknologian edistyminen voi parantaa kaksivaiheista DLC:tä.

Upotusjäähdytys:

Kasvavia haasteita korkealla TDP:llä.

Patterien ja nesteteknologian kehitys voi rikkoa rajat.

Kaksivaiheisuutta rajoittavat nesteen kiehumispiste ja lauhduttimen suorituskyky.

 

  Johtavana jäähdyttimen valmistajana Sinda Thermal voi tarjota laajan valikoiman jäähdytyslevytyyppejä, kuten alumiinista pursotettua jäähdytyselementtiä, jäähdytyslevyä jäähdytyselementtiä, jäähdytyselementtiä, vetoketjujäähdytyslevyä, nestejäähdytyskylmälevyä jne. Voimme myös tarjota upeita jäähdytyslevyjä. laadukasta ja erinomaista asiakaspalvelua. Sinda Thermal toimittaa jatkuvasti räätälöityjä jäähdytyselementtejä eri teollisuudenalojen ainutlaatuisiin vaatimuksiin.

Sinda Thermal perustettiin vuonna 2014, ja se on kasvanut nopeasti sitoutumisensa huippuosaamiseen ja innovaatioihin lämmönhallinnan alalla. Yrityksellä on loistava tuotantolaitos, joka on varustettu edistyneellä tekniikalla ja koneistolla, mikä varmistaa, että Sinda Thermal pystyy valmistamaan erilaisia ​​lämpöpattereita ja räätälöimään niitä vastaamaan asiakkaiden erilaisia ​​tarpeita.

FAQ
1. K: Oletko kauppayhtiö tai valmistaja?
V: Olemme johtava jäähdytyselementtien valmistaja, tehtaamme on perustettu yli 8 vuotta, olemme ammattitaitoisia ja kokeneita.

2. K: Voitko tarjota OEM/ODM-palvelun?
V: Kyllä, OEM/ODM on saatavilla.

3. K: Onko sinulla MOQ-raja?
V: Ei, emme asenna MOQ:ta, prototyyppinäytteet ovat saatavilla.

4. K: Mikä on tuotannon läpimenoaika?
V: Prototyyppinäytteiden toimitusaika on 1-2 viikkoa, massatuotannon toimitusaika on 4-6 viikkoa.

5. K: Voinko vierailla tehtaallasi?
V: Kyllä, tervetuloa Sinda Thermaliin.