Bylting á fullum vökvakældum netþjónum Skilvirkar kælilausnir fyrir örgjörva, minni og PCIe

 

Undir bakgrunn 14. fimm ára áætlunar Kína, sem leggur áherslu á þróun stafræns hagkerfis, þjóna gagnaver sem kjarnainnviðir sem styðja stafræna umbreytingu, en þau standa einnig frammi fyrir verulegum þrýstingi á kolefnislosun. Með aukinni orkunotkun flísa og netþjóna eykst aflþéttleiki á rekki og hefðbundin loftkæling er smám saman að verða takmörkuð hvað varðar hitaleiðni og orkuhagræðingu.

 

▲ Gagnaver

 

Vökvakæling, sem ný kælitækni, notar fljótandi kælivökva til að flytja burt hita sem myndast af íhlutum. Í samanburði við loftkælingu býður fljótandi kæling upp á nokkra kosti, þar á meðal stuðning við kraftmikla flís, lengri líftíma flísar, minni PUE (Power Usage Effectiveness) gagnavera, bætt skilvirkni varmaflutnings, lágmarkaðir hitablettir, stuðningur við hærri rekkiþéttleika, minni hávaða og bætt umhverfisaðlögunarhæfni. Þess vegna mun fljótandi kæling verða mikilvægur þáttur í byggingu gagnavera í framtíðinni, sem skiptir sköpum til að ná markmiðum um græna tölvu og kolefnishlutleysi.

 

Hnútar fullkomlega vökvakældra netþjóna eru samsettir af hnút undirvagni, móðurborði, örgjörva flísum, minniseiningum, minni kalda plötum, CPU kalda plötum, IO köldum plötum, aflgjafa og aflgjafa varmaskipta.

 

 

I CPU Kalt Plata Hönnun

 

CPU kaldplötueiningin er hönnuð út frá kröfunum fyrir Intel 5. kynslóð Xeon pallsins stigstærðra örgjörva kaldplötu. Það tekur tillit til þátta eins og hitaleiðni, burðargetu, afraksturs, kostnaðar og samhæfni við mismunandi efni í kaldplötuhönnun, sem leiðir til bjartsýni viðmiðunarhönnunar. CPU kaldplatan samanstendur fyrst og fremst af álfestingu, köldu plötu og kaldplötu tengjum.

 

▲ CPU Kaldur diskur

 

 

II Minni Vökvi Kæling Hönnun

 

Minnisvökvakælihönnunin notar nýstárlegan „rail tie“ fljótandi kælikæli, nefndur fyrir líkindi hans við svefnsófana á járnbrautarteinum þegar minnisrauf eru full upptekin. Þessi hönnun sameinar hefðbundna loftkælingu og kaldplötukælingu. Hitakaflinn, sem inniheldur hitarör (eða úr hreinu áli/kopar, VaporChamber, o.s.frv.), flytur hitann úr minninu í báða enda, sem síðan snertir kalda plötuna í gegnum valda hitapúða, sem gerir fljótandi kælivökvanum kleift að vera í kalda plötunni. að flytja hitann burt.

 

Hægt er að setja minni og hitakútinn saman í lágmarksviðhaldseiningu (vísað til sem minniseininguna) utan kerfisins með því að nota innréttingar. Minni kaldplatan er hönnuð með uppbyggingu til að tryggja góða snertingu á milli kælivökvans og minni kalda plötunnar. Þessa uppbyggingu er hægt að festa með skrúfum eða viðhalda án verkfæra eftir þörfum. Efst á minniskalda plötunni kælir minnið, en botninn getur kælt aðra hitamyndandi íhluti á móðurborðinu, svo sem VR, sem hámarkar notkun minniskalda disksins. Til að einfalda kaldplötuhönnunina er hægt að setja millistykki milli minnis og móðurborðs til að mæta hæðarúthreinsun mismunandi móðurborða.

 

▲ Minni kalt plata

 

Í samanburði við núverandi vökvakælilausnir sem eru byggðar á slöngum á markaðnum, hefur "rail tie" fljótandi kælihönnunin eftirfarandi kosti:

 

Auðvelt viðhald:Við viðhald á minni er minniseiningunni þjónustað alveg eins og loftkælt minniseining, án þess að þurfa að fjarlægja hitaskífuna og festingarnar. Þetta bætir mjög skilvirkni og áreiðanleika samsetningar en dregur úr hugsanlegum skemmdum á minnisflögum og hitapúðum við uppsetningu og fjarlægingu.

 

Góð samhæfni: Tkæliafköst eru óbreytt af mismunandi þykkt minniskubba eða bili. Lausnin styður minnst 7,5 mm minnisbil og er samhæft upp á við. Aftengd hönnun kælivökvans og köldu plötunnar gerir kleift að endurnýta og staðla vökvakælt minni.

 

Meiri kostnaðarhagkvæmni:Hægt er að velja hitakútinn út frá minni orkunotkun og hægt er að stilla fjölda hitakúta í samræmi við minnisþörf. Fyrir 7,5 mm minnisbil getur þessi lausn uppfyllt kæliþörf minniseininga með orkunotkun yfir 30W.

 

Auðvelt að framleiða og setja saman:Það eru engar fljótandi kælislöngur á milli minnisraufa, sem útilokar þörfina fyrir flókna slöngusuðu og ferlistýringu. Hægt er að framleiða hitaskápinn með hefðbundinni loftkælingu og hefðbundinni framleiðsluaðferð á kaldplötu CPU. Hitaafköst eru ekki næm fyrir vikmörkum milli hitakerfis og móðurborðs í átt sem er hornrétt á minni flísplanið, sem gerir samsetningu auðveldari.

 

Mikill áreiðanleiki:Vökvakælihönnunin „rail tie“ kemur í veg fyrir hugsanlegar skemmdir á minnisflísum og hitapúðum við samsetningu og uppfyllir kröfur um margar ísetningar/fjarlægingar. Að auki útilokar það hættuna á vandamálum í sambandi við merkjasnertingu milli minnis og innstungna vegna misræmis, sem eykur áreiðanleika kerfisins til muna.

 

 

III SSD fljótandi kælihönnun

 

Nýstárlega SSD fljótandi kælilausnin flytur varma frá SSD svæðinu í gegnum hitakólf með innbyggðum hitarörum. Hitinn er síðan leiddur að köldu plötunni utan SSD svæðisins með beinni snertingu við hitapúða.

 

Þessi SSD fljótandi kælilausn samanstendur aðallega af SSD einingu með hitaskáp, SSD köldu plötu, SSD mát læsibúnaði og SSD krappi. Læsibúnaðurinn á SSD-festingunni tryggir rétta forhleðslu til að viðhalda áreiðanlegri langtímasnertingu milli SSD-einingarinnar og köldu plötunnar. Til að auðvelda uppsetningu í lokuðu rými, samþykkir SSD krappi skúffugerð í dýptarstefnu netþjónsins.

 

▲ SSD fljótandi kælihönnun

 

Í samanburði við núverandi SSD fljótandi kælitilraunir, eru framfarirnar í þessari lausn:

• Styður yfir 30 innsetningar/fjarlægingar sem hægt er að skipta um með heitum hætti án þess að slökkva á.
• Engin hætta á skemmdum á hitauppstreymi við uppsetningu á SSD; læsingarbúnaðurinn tryggir langtíma snertiáreiðanleika.
• Lítið flókið framleiðslu, sem krefst aðeins hefðbundinnar loftkælingar og CPU kaldplötu framleiðsluferla.
• Engar vatnsleiðir á milli SSD-diska, sem gerir mörgum SSD-diskum kleift að deila einni köldu plötu, fækka tengjum og draga úr hættu á leka.
• Sveigjanleg aðlögun að mismunandi SSD þykktum og kerfisstillingum.

 

 

IV NPCIe/OCP kort fljótandi kælihönnun

 

1. PCIe fljótandi kælilausn

PCIe kort fljótandi kælilausnin er byggð á núverandi loftkælda PCIe korti. Það nær kælingu fyrir sjón-eininguna og aðalflögurnar á PCIe-kortinu með því að þróa kælieiningu sem snertir kalda plötu kerfisins. Hitinn frá sjóneiningunni er fluttur með hitapípum til aðalhitaeiningarinnar á PCIe kortinu, sem dreifir síðan hita í gegnum snertingu við IO köldu plötuna með því að nota viðeigandi hitauppstreymi.

 

Vökvakælda PCIe kortið samanstendur fyrst og fremst af QSFP heatsink klemmu, PCIe flís heatsink mát og PCIe korti. QSFP klemman verður að hafa nægilega mýkt til að tryggja rétta fljótandi snertingu við uppsetningu, koma í veg fyrir skemmdir á sjóneiningunni á sama tíma og hún tryggir góða snertingu fyrir bestu kælivirkni.

 

▲ PCIe vökvakæling

 

2. OCP 3.0 fljótandi kælilausn

OCP 3.0 kort fljótandi kælilausnin er svipuð PCIe kortinu. Það sérsniður vökvakæli fyrir OCP 3.0 kortið og flytur hita frá aðalflögum kortsins yfir í vökvakæli. Hiti er síðan fjarlægður með snertingu á milli hitakólfsins og IO köldu plötu kerfisins.

 

OCP 3.0 vökvakælingareiningin samanstendur aðallega af hitaeiningu, OCP 3.0 korti og festingu hennar. Vegna plásstakmarkana notar læsingarbúnaðurinn gormskrúfur til að tryggja langtíma snertingaráreiðanleika milli hitaeiningarinnar og IO köldu plötunnar.

 

▲ OCP 3.0 Vökvakæling

 

Í ljósi þess að þörf er á auðvelt viðhaldi og mörgum innsetningum/fjarlægjum OCP 3.0 kortsins sem hægt er að skipta um með heitum hætti, hefur læsibúnaðurinn og varmaviðmótsefni verið fínstillt til að bæta heildaráreiðanleika og viðhaldsþægindi.

 

 3. IO Cold Plate Lausn 

IO kaldplatan er fjölvirk kaldplata, sem kælir ekki aðeins hitamyndandi íhluti á IO svæði móðurborðsins heldur einnig vökvakældu PCIe og OCP 3.0 kortin.

 

▲ IO kalt plata

 

IO kaldplatan samanstendur fyrst og fremst af yfirbyggingu úr áli og koparrörum fyrir kælivökvaflæði og aukna hitaleiðni. Hönnunin verður að vera fínstillt í samræmi við skipulag móðurborðsins og kröfur um hitaleiðni. Vökvakældu PCIe og OCP 3.0 kortaeiningarnar hafa samband við IO kalda plötuna eftir tilteknum leiðum. Kælivökvaefnin verða að vera samhæf við kælivökva kerfisins og bleyta.

 

▲ IO kalt plata

 

Þessi fljótandi kælilausn fyrir IO köldu plötuna uppfyllir fjölvíddar samsetningarþarfir nokkurra íhluta, með því að nota blöndu af kopar og áli til að leysa samhæfnisvandamál. Það tryggir skilvirka hitaleiðni, dregur úr þyngd kaldplötunnar um 60% og lækkar kostnað.

 

 

V Afl Framboð Kalt Plata Hönnun

 

Vökvakælilausn aflgjafans samþættir ytri loft-til-vökva varmaskipti við núverandi loftkælda aflgjafa (PSU), kælir loftið sem PSU-viftan rekur út og dregur úr forhitunaráhrifum á ytra umhverfi gagnaversins.

 

PSU aftari varmaskiptir er með fjöllaga uppbyggingu með skarast flæðirásum og uggum. Stærðir varmaskipta eru fínstilltar fyrir pláss og hagnýtar þarfir án þess að hafa áhrif á PSU snúrutengingar. Varmaskiptirinn er sjálfstætt festur á hnút undirvagninn.

 

▲ Vökvakæling aflgjafa

 

Þessi nýstárlega vökvakælilausn aflgjafa útilokar þörfina á að þróa nýjar vökvakældar PSU, stytta þróunartíma og draga úr kostnaði. Mikil aðlögunarhæfni þess gerir það kleift að nota það á sveigjanlegan hátt á ýmsar PSU hönnun, sem sparar meira en 60% samanborið við sérsniðna vökvakælda PSU.

 

Fyrir notkun í fullri rekki er hægt að nota miðstýrðan loft-í-vökva varmaskipti í stað dreifðra varmaskipta að aftan fyrir hvern PSU. Þessi miðlæga uppbygging kemur í stað einstakra PSU varmaskipta, sem veitir kælingu í gegnum kerfi sem fellur inn í loftflæðisbrautir rekkisins, sem tryggir engin áhrif á umhverfi miðlaraherbergisins.

 

Einn miðlægur varmaskiptir þolir 8kW kæligetu og styður að minnsta kosti 150PSUs. Helstu íhlutir miðstýrða loft-til-vökva varmaskiptisins eru varmaskiptakjarni, vatnsinntaks- og úttaksportar, koparkælislöngur, álhlíf og flæðistýringaruggar. Þessi uppsetning gerir ráð fyrir skilvirkri og skalanlegri PSU kælingu í gagnaverum með mikilli þéttleika.

 

 

Niðurstaða

 

▲ Alveg vökvakældur netþjónn

 

Vökvakælitækni, eins og þessi bjartsýni hönnun er dæmigerð, er lykillinn að því að stjórna aukinni hitaútgáfu nútíma gagnavera á sama tíma og hún knýr fram skilvirkni og sjálfbærnimarkmið. Með nýjungum í kaldplötulausnum fyrir örgjörva, minni, SSD, PCIe/OCP kort og aflgjafa, eru þessir vökvakældu netþjónar að ryðja brautina í átt að framtíð grænni og afkastameiri gagnavera.