Dell tehniskais eksperts: piecu serveru siltuma pārvaldības tehnoloģiju salīdzinājums, vienfāzes DLC ir efektīvāks

Nesen DCD organizētajā tehniskajā lekcijā Dell tehnoloģiju eksperts Dr. Tims Šeds prezentācijā ar nosaukumu "Piecu serveru termiskās pārvaldības tehnoloģiju veiktspējas salīdzinājums" atklāja piecu serveru termiskās pārvaldības tehnoloģiju veiktspējas salīdzinājumu. Pētījumā pētītās vadošās datu centru dzesēšanas tehnoloģijas ietver gaisa dzesēšanu, vienfāzes iegremdēšanu, divfāžu iegremdēšanu, divfāžu tiešo šķidruma dzesēšanu un vienfāzes tiešo šķidruma dzesēšanu (DLC, aukstā plate).

Dell pētījumi liecina, ka, salīdzinot ar pārējām četrām datu centra dzesēšanas metodēm, vienfāzes tiešā šķidruma dzesēšana (DLC) uzrāda visaugstāko termisko efektivitāti, nodrošinot potenciālu ceļu uz labāku ilgtspējību un paaugstinātu efektivitāti.

Ziņojumā norādīts, ka līdz 2025. gadam CPU vai GPU mikroshēmas jauda sasniegs līdz 500 W, mākslīgajam intelektam un mašīnmācībai palielinot GPU jaudu līdz 700 W un paredzamo pieaugumu līdz 1000 W.

Vēl svarīgāk ir tas, ka, palielinoties jaudai, rodas pieprasījums pēc zemākas skaidu iepakojuma temperatūras un mazākām temperatūras atšķirībām, lai nodrošinātu normālu skaidu darbību. Tāpēc siltuma pārvaldības sistēmu izaicinājumi pastiprinās.

Pārskatā tiek izmantoti tipiski datu centra servera konfigurācijas dati, lai izveidotu vienkāršotu termisko modeli, kas ilustrē šo piecu siltuma pārvaldības tehnoloģiju pielietojamību, kad procesora jauda palielinās no 250 W līdz 500 W.

250W procesors

Dažos pēdējos gados, kad procesora TDP jauda bija aptuveni 250 W, visas piecas siltuma pārvaldības tehnoloģijas varēja efektīvi atdzesēt tipiskus datu centru statīvus, piemēram, tos, kas izvietoja 32 divu ligzdu 250 W serverus. 2U statīvam uzstādītam serverim temperatūras starpība starp mikroshēmas iepakojumu un gaisu, kas iet caur serveri, bija aptuveni 26 grādi. Tāpēc ar tikai 25 grādu vēsu gaisu mikroshēmas temperatūru varētu uzturēt aptuveni 51 grādos, kas ir diezgan saprātīgi.

Šajā brīdī viena servera gaisa dzesēšanas efektivitāte ir salīdzināma ar vienfāzes iegremdēšanas dzesēšanu.

Divfāžu iegremdēšanas dzesēšanā temperatūras starpība starp mikroshēmu iepakojumu un dzesēšanas šķidrumu ir aptuveni 20 grādi, savukārt DLC tehnoloģijai ir vēl mazāka atšķirība. Pie tipiskā plūsmas ātruma 1 l/min (1 litrs minūtē) vai 2 l/min (2 litri minūtē) temperatūras starpība starp DLC aukstās plāksnes pamatni un skaidu iepakojumu saglabājas 10 grādu robežās.

350W procesors

Pašlaik, kad atsevišķa procesora jauda ir palielināta līdz 350 W līdz 400 W, temperatūras starpība, kas nepieciešama, lai mikroshēmas siltumu izkliedētu iekārtas dzesēšanas ūdenī, turpina pieaugt.

Skapja dzesēšanas izvietošanai ar 32 divu ligzdu 350 W serveriem, kas uzstādīti uz plaukta, temperatūras starpība starp gaisa dzesēšanu (1U) un mikroshēmas iepakojumu pārsniedz 50 grādus. Tas nozīmē, ka, atdzesējot serveri ar 25 grādu vēsu gaisu, procesora temperatūra būtu aptuveni 75 grādi, kas ir tuvu procesora darbības temperatūras robežai.

Šajā brīdī vienfāzes iegremdēšanas dzesēšanas efektivitāte ir salīdzināma ar gaisa dzesēšanu (1U), savukārt gaisa dzesēšana (2U) var uzturēt temperatūras starpību starp gaisu un mikroshēmu aptuveni 38 grādus.

Turklāt temperatūras starpība starp divfāžu iegremdēšanas dzesēšanas šķidrumu un mikroshēmu iepakojumu ir aptuveni 25 grādi, savukārt vienfāzes DLC un divfāžu DLC joprojām ir ļoti efektīvas. Temperatūras starpība starp divfāžu DLC un mikroshēmu ir aptuveni 15 grādi, un pie plūsmas ātruma 1 l/min vienfāzes DLC temperatūras starpība ir aptuveni 11 grādi.

Ir skaidrs, ka, palielinot procesora jaudu līdz 350 W-400W, gaisa dzesēšana tuvojas praktiskajām robežām, tāpēc ir nepieciešams vēsāks gaiss un palielinās dzesēšanas enerģijas patēriņš.

500W

Paredzams, ka nākamajos divos līdz trīs gados procesora TDP parasti palielināsies līdz 500 W, radot ievērojamas problēmas gaisa dzesēšanai. Būs nepieciešamas novatoriskas radiatoru projektēšanas metodes vai paļaušanās uz lielākiem izmēriem, lai ļautu procesoram iekļūt un atdzesēt vairāk gaisa.

Šajā brīdī gaisa dzesēšana (1U), vienfāzes iegremdēšanas dzesēšana un temperatūras starpība starp skaidu iepakojumu pārsniedz 60 grādus. Divfāzu iegremdēšanas dzesēšana joprojām ir efektīva, bet diferenciālis pieaugs līdz aptuveni 34 grādiem. Temperatūras atšķirības starp divfāžu DLC un vienfāzes DLC (1 lpm) ir līdzīgas, aptuveni 25 grādi, savukārt vienfāzes DLC (2 lpm) ir mazāka, aptuveni 17 grādi.

Ir vērts atzīmēt, ka augstas temperatūras ūdens dzesēšana diapazonā no 48 grādiem līdz 50 grādiem var sniegt dažas reālas iespējas siltumenerģijas atkārtotai izmantošanai šajā posmā.

Kopsavilkums

Gaisa dzesēšana:

Procesora TDP palielināšana rada arvien lielākas problēmas gaisa dzesēšanai.

Radiatoru un ventilatoru attīstība var pārkāpt robežas.

Parasti saskaras ar ierobežojumiem attiecībā uz procesora siltuma ietekmi uz citiem komponentiem.

DLC dzesēšana:

Vienfāzes dzesēšana ievērojami pārsniedz 500 W TDP.

Divfāzu DLC var atdzesēt augstu TDP, lai gan pastāv tvaika plūsmas pretestības problēmas, kas ir jārisina.

Sistēmas projektēšanas vai šķidruma tehnoloģiju attīstība var uzlabot divfāžu DLC.

Iegremdēšanas dzesēšana:

Pieaugošie izaicinājumi ar augstu TDP.

Radiatoru un šķidrumu tehnoloģiju attīstība var pārkāpt robežas.

Divfāzu darbību ierobežo šķidruma viršanas punkts un kondensatora veiktspēja.

 

  Kā vadošais radiatoru ražotājs, Sinda Thermal var piedāvāt plašu siltuma izlietņu veidu klāstu, piemēram, alumīnija ekstrudēta siltuma izlietne, dzesētāja ar spuru radiatoru, dzesētājs ar rāvējslēdzēju, šķidruma dzesēšanas aukstuma plāksne utt. kvalitatīvu un izcilu klientu apkalpošanu. Sinda Thermal konsekventi piegādā pielāgotus radiatorus, lai tie atbilstu dažādu nozaru unikālajām prasībām.

Sinda Thermal tika dibināts 2014. gadā un ir strauji audzis, pateicoties apņemšanās sasniegt izcilību un inovācijas siltuma pārvaldības jomā. Uzņēmumam ir lieliska ražotne, kas aprīkota ar progresīvām tehnoloģijām un iekārtām, kas nodrošina, ka Sinda Thermal spēj ražot dažāda veida radiatorus un pielāgot tos dažādām klientu vajadzībām.

FAQ
1. J: Vai esat tirdzniecības uzņēmums vai ražotājs?
A: Mēs esam vadošais siltuma izlietņu ražotājs, mūsu rūpnīca ir dibināta vairāk nekā 8 gadus, mēs esam profesionāli un pieredzējuši.

2. J: Vai varat nodrošināt OEM/ODM pakalpojumu?
A: Jā, ir pieejami OEM/ODM.

3. J: Vai jums ir MOQ ierobežojums?
A: Nē, mēs neiestatām MOQ, ir pieejami prototipu paraugi.

4. J: Kāds ir ražošanas izpildes laiks?
A. Prototipu paraugiem izpildes laiks ir 1-2 nedēļas, masveida ražošanai – 4-6 nedēļas.

5. J: Vai es varu apmeklēt jūsu rūpnīcu?
A: Jā, laipni lūdzam Sinda Thermal.