Tecnologia server raffreddati a liquido con piastra fredda
Fin dalla nascita dei server, la dissipazione del calore è sempre stata un collo di bottiglia tecnico difficile da sfondare. Con il suo sviluppo, l'importanza di risolvere i problemi di dissipazione del calore è diventata sempre più importante. I server comuni si basano principalmente sull'aria fredda per la refrigerazione. Tuttavia, con lo sviluppo dei supercomputer, l'integrazione dei chip e la velocità di calcolo continuano ad aumentare, aumenta anche il consumo di energia e i problemi di dissipazione del calore stanno diventando sempre più urgenti.
Il raffreddamento ad aria non è più sufficiente per soddisfare l'attuale domanda di raffreddamento e persino la dissipazione del calore ha limitato lo sviluppo di server e data center. Il metodo tradizionale di dissipazione del calore raffreddato ad aria è un metodo di trasferimento diretto del calore. Il metodo di scambio termico convettivo e il metodo di raffreddamento ad aria forzata che si basano su fluido monofase possono essere utilizzati solo per dispositivi elettronici con una densità di flusso di calore non superiore a 10 W/cm2. impotente. Tuttavia, il calore generato dal chip della CPU è passato da circa 1×105 W/m2 alcuni anni fa a circa 1×106 W/m2 ora.
Se la dissipazione del calore è scarsa, la temperatura eccessivamente elevata generata non solo ridurrà la stabilità di funzionamento del chip e aumenterà il tasso di errore, ma causerà anche un eccessivo stress termico dovuto all'eccessiva differenza di temperatura tra l'ambiente interno e quello esterno del modulo , che influisce sulle prestazioni elettriche del chip. Frequenza di lavoro, resistenza meccanica e affidabilità. La ricerca e le applicazioni pratiche mostrano che il tasso di guasto dei componenti elettronici aumenta esponenzialmente con l'aumento della temperatura di esercizio. Ogni volta che la temperatura di un singolo componente semiconduttore aumenta di 10°C, l'affidabilità del sistema diminuirà del 50%. Poiché l'alta temperatura avrà un effetto molto dannoso sulle prestazioni dei componenti elettronici, come l'alta temperatura metterà in pericolo la giunzione dei semiconduttori, danneggerà l'interfaccia di connessione del circuito, aumenterà la resistenza del conduttore e causerà danni da stress meccanico.
Pertanto, sono nati i server raffreddati a liquido."Raffreddamento liquido" è il sogno di innumerevoli utenti di computer ad alte prestazioni, ma a causa di fattori quali maturità tecnologica e costo, i computer ad alte prestazioni raffreddati a liquido sono sempre stati lontani dagli utenti ordinari. Sugon Information Industry (Beijing) Co., Ltd. si è dedicata all'accumulo e al superamento del collo di bottiglia e ha lanciato un server di raffreddamento a liquido con tecnologia matura e controllo prioritario dei costi, che ha davvero realizzato l'industrializzazione del raffreddamento a liquido ad alte prestazioni computer.
2. Il principio di questa tecnologia:
La tecnologia del server raffreddato a liquido a piastra fredda utilizza il fluido di lavoro come mezzo di trasferimento del calore intermedio per trasferire il calore dalla zona calda a un luogo remoto per il raffreddamento. In questa tecnologia, il fluido di lavoro è separato dall'oggetto da raffreddare e il fluido di lavoro non entra direttamente in contatto con il dispositivo elettronico. Invece, il calore dell'oggetto da raffreddare viene trasferito al refrigerante attraverso un elemento di trasferimento di calore ad alta efficienza come una piastra di raffreddamento a liquido. Questa tecnologia dirige il liquido di raffreddamento direttamente alla fonte di calore. Allo stesso tempo, poiché il calore specifico del liquido è maggiore di quello dell'aria, la velocità di dissipazione del calore è molto più rapida di quella dell'aria. Pertanto, l'efficienza di raffreddamento è molto superiore a quella del raffreddamento ad aria. Il calore trasferito per unità di volume è 1000 volte l'efficienza di dissipazione del calore. Questa tecnologia può risolvere efficacemente il problema della dissipazione del calore dei server ad alta densità, ridurre il consumo energetico del sistema di raffreddamento e ridurre il rumore.
I componenti che generano calore sulla scheda madre del server, ad eccezione del chip, vengono portati via dalla ventola. Poiché il chip di elaborazione più grande sulla scheda madre toglie il calore mediante il raffreddamento a liquido, il numero di ventole può essere notevolmente ridotto e l'aria viene raffreddata. Il numero di condizionatori necessari.
3. Innovazione
Integrare il modulo di gestione sul sistema server di raffreddamento a liquido. Installare una piastra di raffreddamento ad acqua fissa sui chip CPU e GPU nel server con raffreddamento a liquido di tipo blade full box. La piastra di raffreddamento ad acqua ha un ingresso del liquido e un'uscita del liquido e al suo interno circola il liquido di lavoro.
Il fluido freddo viene inviato dall'esterno all'erogatore verticale nel mobile, e distribuito uniformemente ai dosatori orizzontali a diverse altezze in tutto il mobile. Il dosatore orizzontale è collegato al portacoltelli e distribuisce uniformemente il fluido freddo. Invia a tutte le lame nel portacoltelli per la refrigerazione. Il fluido freddo scorre nella piastra fredda, mentre il calore generato dai chip CPU e GPU durante il funzionamento viene sottratto dal fluido di lavoro e il fluido caldo esce dalla piastra raffreddata ad acqua.
Il fluido caldo di tutte le lame dell'intero portacoltelli viene raccolto nel collettore di fluido termico nel separatore di liquido orizzontale, mentre il fluido caldo di tutti i portacoltelli dell'intero armadio viene raccolto nel separatore di liquido verticale e quindi inviato a l'esterno in pressione per il raffreddamento. Quindi tornare al dosatore verticale, completando così l'intero ciclo. Integra anche un sistema di controllo del raffreddamento a liquido, che può regolare automaticamente la portata in base alla temperatura interna della CPU e fornire un allarme e un trattamento di emergenza quando viene rilevata una perdita.
Il diagramma schematico del principio CDM è il seguente:
L'acqua refrigerata dell'unità esterna passa attraverso il tubo di ingresso del CDM per la sostituzione delle piastre per asportare il calore all'interno del CDM e ritorna all'unità esterna attraverso il tubo di uscita dello scambiatore di piastre.
L'acqua purificata nella tubazione di circolazione interna del CDM viene fornita al VCDU dopo essere passata attraverso la pompa di circolazione, il sensore di flusso, il sensore di pressione e il sensore di temperatura, quindi viene erogata nel server TC4600E-LP;
L'acqua calda dopo lo scambio termico TC4600E-LP passa attraverso il VCDU, ritorna al tubo di ritorno CDM, passa attraverso il sensore di pressione e il sensore di temperatura e ritorna allo scambio a piastre per il raffreddamento.
