Tecnologia de servidor refrigerat per líquid de placa freda

Des del naixement de servidors, la dissipació de calor sempre ha estat un coll d’ampolla tècnic difícil d’eliminar. Amb el seu desenvolupament, la importància de resoldre problemes de dissipació de calor ha esdevingut cada vegada més destacada. Els servidors habituals es basen principalment en l'aire fred per a la refrigeració. No obstant això, amb el desenvolupament de superordinadors, la integració de xips i la velocitat de càlcul continuen augmentant, el consum d'energia també augmenta i els problemes de dissipació de calor són cada vegada més urgents.

La refrigeració per aire ja no és suficient per satisfer la demanda actual de refrigeració, i fins i tot la dissipació de calor ha restringit el desenvolupament de servidors i centres de dades. El mètode tradicional de dissipació de calor refredat per aire és un mètode de transferència directa de calor. El mètode d’intercanvi de calor convectiu i el mètode de refredament per aire forçat que es basen en fluid monofàsic només es poden utilitzar per a dispositius electrònics amb una densitat de flux de calor no superior a 10W / cm2. Impotent. Tot i això, la calor generada pel xip de la CPU ha augmentat des d’uns 1 × 105 W / m2 fa uns anys fins a uns 1 × 106 W / m2 ara.

Si la dissipació de calor és pobra, la temperatura excessivament elevada generada no només reduirà l’estabilitat de treball del xip i augmentarà la taxa d’errors, sinó que també provocarà una tensió tèrmica excessiva a causa de la diferència de temperatura excessiva entre l’entorn intern i extern del mòdul. , que afecta el rendiment elèctric del xip. Freqüència de treball, resistència mecànica i fiabilitat. Les investigacions i aplicacions pràctiques demostren que la taxa de fallada dels components electrònics augmenta exponencialment amb l’augment de la temperatura de funcionament. Cada vegada que la temperatura d’un sol component semiconductor augmenta 10 ° C, la fiabilitat del sistema disminuirà un 50%. Com que les altes temperatures tindran un efecte molt nociu en el rendiment dels components electrònics, com ara les altes, posaran en perill la unió dels semiconductors, danyaran la interfície de connexió del circuit, augmentaran la resistència del conductor i causaran danys per esforç mecànic.

Per tant, es van crear servidors refrigerats per líquids." Refrigeració líquida" és el somni d’innombrables usuaris d’ordinadors d’alt rendiment, però a causa de factors com la maduresa i el cost tecnològic, els ordinadors d’alt rendiment refrigerats per líquid sempre han estat lluny dels usuaris habituals. Sugon Information Industry (Beijing) Co., Ltd. s’ha dedicat a l’acumulació i al trencament del coll d’ampolla i ha llançat un servidor de refrigeració líquida amb tecnologia madura i control prioritari dels costos, que realment ha realitzat la industrialització d’alt rendiment refrigerat per líquid. ordinadors.

2. El principi d'aquesta tecnologia:

La tecnologia de servidor refrigerat per líquid de placa freda utilitza el fluid de treball com a mitjà de transferència de calor intermedi per transferir la calor de la zona calenta a un lloc remot per refredar-se. En aquesta tecnologia, el fluid de treball està separat de l'objecte que es vol refredar i el fluid de treball no entra en contacte directe amb el dispositiu electrònic. En canvi, la calor de l’objecte a refredar es transfereix al refrigerant mitjançant un membre de transferència de calor d’alta eficiència, com ara una placa de refrigeració líquida. Aquesta tecnologia dirigeix ​​el refrigerant directament a la font de calor. Al mateix temps, com que la calor específica del líquid és més gran que la de l’aire, la velocitat de dissipació de calor és molt més ràpida que la de l’aire. Per tant, l’eficiència de refrigeració és molt superior a la del refredament per aire. La calor transferida per unitat de volum és 1000 vegades l'eficiència de dissipació de calor. Aquesta tecnologia pot solucionar eficaçment el problema de dissipació de calor dels servidors d’alta densitat, reduir el consum d’energia del sistema de refrigeració i reduir el soroll.

Els components que generen calor a la placa base del servidor, excepte el xip, s’emporten el ventilador. Com que el xip informàtic més gran de la placa base elimina la calor per refrigeració líquida, es pot reduir molt el nombre de ventiladors i es refreda l’aire. El nombre de condicionadors d’aire necessari.

3. Innovació

Integrar el mòdul de gestió al sistema de servidor de refrigeració líquida. Instal·leu una placa fixa de refredament d’aigua a la CPU i als xips de la GPU al servidor de refrigeració líquida tipus full blade de caixa completa. La placa de refrigeració per aigua té una entrada de líquid i una sortida de líquid, i hi circula el líquid de treball.

El fluid fred s’envia des de l’exterior al dispensador vertical de l’armari i es distribueix uniformement als dispensadors horitzontals a diferents altures de tot l’armari. El dispensador horitzontal està connectat a la caixa de ganivets i distribueix el fluid fred de manera uniforme. Enviar a totes les fulles de la caixa de ganivets per refrigerar. El fluid fred flueix cap a la placa freda, mentre que la calor generada pels xips de la CPU i la GPU durant el funcionament és eliminada pel fluid de treball, i el fluid calent surt de la placa refredada per aigua.

El fluid calent de totes les fulles de tota la caixa de ganivets es recull al col·lector de fluid tèrmic del separador de líquids horitzontal i el fluid calent de totes les caixes de ganivets de tot el gabinet es recull al separador de líquids vertical i, a continuació, s’envia a l'exterior sota pressió per refredar-se. A continuació, torneu al dispensador vertical, completant així tot el cicle. També integra un sistema de control de refrigeració líquida, que pot ajustar automàticament el cabal segons la temperatura del nucli de la CPU i donar una alarma i un tractament d’emergència quan es detecta una fuita.

El diagrama esquemàtic del principi del MDL és el següent:

L’aigua refrigerada de la unitat exterior passa per la canonada d’entrada del CDM per substituir la placa per eliminar la calor a l’interior del CDM i torna a la unitat exterior a través del tub de sortida del canviador de plaques.

L’aigua purificada de la canonada de circulació interna del CDM s’abasteix a la VCDU després de passar per la bomba de circulació, el sensor de cabal, el sensor de pressió i el sensor de temperatura i, a continuació, es distribueix al servidor TC4600E-LP;

L’aigua calenta després de l’intercanvi de calor TC4600E-LP passa per la VCDU, torna al tub de retorn CDM, passa pel sensor de pressió i el sensor de temperatura i torna a l’intercanvi de plaques per refredar-se.