Τεχνικός εμπειρογνώμονας της Dell: Η σύγκριση πέντε τεχνολογιών διαχείρισης θερμικής διαχείρισης διακομιστή, το μονοφασικό DLC είναι πιο αποτελεσματικό

Πρόσφατα, σε μια τεχνική διάλεξη που διοργάνωσε η DCD, ο Δρ. Tim Shedd, ειδικός στην τεχνολογία της Dell, αποκάλυψε τη σύγκριση απόδοσης πέντε τεχνολογιών διαχείρισης θερμικής διαχείρισης διακομιστή σε μια παρουσίαση με τίτλο "Σύγκριση απόδοσης πέντε τεχνολογιών θερμικής διαχείρισης διακομιστή". Οι κορυφαίες τεχνολογίες ψύξης των κέντρων δεδομένων που μελετήθηκαν στην έρευνα περιλαμβάνουν ψύξη αέρα, μονοφασική εμβάπτιση, διφασική εμβάπτιση, διφασική άμεση ψύξη υγρού και μονοφασική άμεση ψύξη υγρού (DLC, ψυχρή πλάκα).

Η έρευνα της Dell δείχνει ότι, σε σύγκριση με τις άλλες τέσσερις μεθόδους ψύξης του κέντρου δεδομένων, η μονοφασική άμεση ψύξη υγρού (DLC) παρουσιάζει την υψηλότερη θερμική απόδοση, παρέχοντας μια πιθανή διαδρομή για καλύτερη βιωσιμότητα και αυξημένη απόδοση.

Η έκθεση σημειώνει ότι μέχρι το 2025, η ισχύς των τσιπ CPU ή GPU αναμένεται να φτάσει έως και τα 500 W, με την τεχνητή νοημοσύνη και τη μηχανική μάθηση να ωθούν την ισχύ της GPU στα 700 W και μια αναμενόμενη μελλοντική αύξηση στα 1000 W.

Το πιο σημαντικό, καθώς αυξάνεται η ισχύς, υπάρχει ζήτηση για χαμηλότερες θερμοκρασίες συσκευασίας τσιπ και μικρότερες διαφορές θερμοκρασίας για να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία του τσιπ. Ως εκ τούτου, οι προκλήσεις για τα συστήματα θερμικής διαχείρισης εντείνονται.

Η αναφορά χρησιμοποιεί τυπικά δεδομένα διαμόρφωσης διακομιστή κέντρου δεδομένων για την κατασκευή ενός απλοποιημένου θερμικού μοντέλου, που απεικονίζει τη δυνατότητα εφαρμογής αυτών των πέντε τεχνολογιών διαχείρισης θερμότητας όταν η ισχύς του επεξεργαστή αυξάνεται από 250 W σε 500 W.

Επεξεργαστής 250W

Τα τελευταία χρόνια, όταν το TDP του επεξεργαστή ήταν περίπου 250W, και οι πέντε τεχνολογίες θερμικής διαχείρισης μπορούσαν να ψύχουν αποτελεσματικά τυπικά rack data center, όπως αυτά που αναπτύσσουν 32 διακομιστές διπλής υποδοχής 250W σε rack. Για έναν διακομιστή που είναι τοποθετημένος σε rack 2U, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της συσκευασίας των τσιπ και του αέρα που διέρχεται από τον διακομιστή ήταν περίπου 26 μοίρες. Επομένως, με μόνο 25 βαθμούς κρύου αέρα, η θερμοκρασία του τσιπ θα μπορούσε να διατηρηθεί περίπου στους 51 βαθμούς, κάτι που είναι αρκετά λογικό.

Σε αυτό το σημείο, η απόδοση της ψύξης αέρα ενός διακομιστή είναι συγκρίσιμη με την ψύξη με εμβάπτιση μονοφασικής.

Στην ψύξη με εμβάπτιση δύο φάσεων, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της συσκευασίας των τσιπ και του ψυκτικού υγρού είναι περίπου 20 μοίρες, ενώ η τεχνολογία DLC έχει ακόμη χαμηλότερη διαφορά. Σε τυπικούς ρυθμούς ροής 1 lpm (1 λίτρο ανά λεπτό) ή 2 lpm (2 λίτρα ανά λεπτό), η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της βάσης ψυχρής πλάκας DLC και της συσκευασίας του τσιπ παραμένει εντός εύρους 10 μοιρών.

Επεξεργαστής 350W

Επί του παρόντος, με την ισχύ του μεμονωμένου επεξεργαστή που έχει αυξηθεί στα 350W έως 400W, η διαφορά θερμοκρασίας που απαιτείται για τη διάχυση της θερμότητας του τσιπ στο νερό ψύξης της εγκατάστασης συνεχίζει να αυξάνεται.

Για μια εγκατάσταση ψύξης ντουλαπιού με 32 διακομιστές διπλής υποδοχής 350 W που τοποθετούνται σε rack, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ψύξης αέρα (1U) και συσκευασίας τσιπ υπερβαίνει τους 50 βαθμούς. Αυτό σημαίνει ότι η ψύξη του διακομιστή με κρύο αέρα 25 μοιρών θα είχε ως αποτέλεσμα μια θερμοκρασία επεξεργαστή περίπου 75 βαθμών, κοντά στο όριο θερμοκρασίας λειτουργίας του επεξεργαστή.

Σε αυτό το σημείο, η αποτελεσματικότητα της μονοφασικής ψύξης εμβάπτισης είναι συγκρίσιμη με την ψύξη αέρα (1U), ενώ η ψύξη αέρα (2U) μπορεί να διατηρήσει μια διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ αέρα και τσιπ περίπου 38 μοίρες.

Επιπλέον, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του διφασικού ψυκτικού υγρού εμβάπτισης και της συσκευασίας τσιπ είναι περίπου 25 μοίρες, ενώ το μονοφασικό DLC και το διφασικό DLC παραμένουν εξαιρετικά αποδοτικά. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ διφασικού DLC και τσιπ είναι περίπου 15 μοίρες και σε ρυθμό ροής 1 lpm, η διαφορά θερμοκρασίας για μονοφασικό DLC είναι περίπου 11 μοίρες.

Είναι προφανές ότι με την ισχύ του επεξεργαστή να αυξάνεται στα 350 W-400W, η ψύξη του αέρα πλησιάζει τα πρακτικά όρια, απαιτώντας ψυχρότερο αέρα και επιδεινώνοντας την κατανάλωση ενέργειας ψύξης.

500W

Στα επόμενα δύο έως τρία χρόνια, το TDP του επεξεργαστή αναμένεται γενικά να αυξηθεί στα 500 W, θέτοντας σημαντικές προκλήσεις για την ψύξη του αέρα. Θα είναι απαραίτητες καινοτόμες μέθοδοι σχεδιασμού καλοριφέρ ή η εξάρτηση από μεγαλύτερα μεγέθη για την είσοδο περισσότερου αέρα και την ψύξη του επεξεργαστή.

Σε αυτό το σημείο, η ψύξη με αέρα (1U), η μονοφασική ψύξη εμβάπτισης και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της συσκευασίας των τσιπ υπερβαίνουν τους 60 βαθμούς. Η ψύξη με εμβάπτιση δύο φάσεων παραμένει αποτελεσματική, αλλά η διαφορά θα ανέλθει σε περίπου 34 μοίρες. Οι διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ διφασικού DLC και μονοφασικού DLC (1 lpm) είναι παρόμοιες, περίπου 25 μοίρες, ενώ το μονοφασικό DLC (2 lpm) έχει μικρότερη διαφορά, περίπου 17 μοίρες.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η ψύξη νερού σε υψηλές θερμοκρασίες στην περιοχή από 48 βαθμούς έως 50 βαθμούς μπορεί να παρουσιάσει κάποιες πραγματικές ευκαιρίες για επαναχρησιμοποίηση της θερμικής ενέργειας σε αυτό το στάδιο.

Περίληψη

Αερόψυξη:

Η αύξηση του TDP του επεξεργαστή θέτει αυξανόμενες προκλήσεις για την ψύξη του αέρα.

Η πρόοδος στα θερμαντικά σώματα και τους ανεμιστήρες μπορεί να ξεπεράσει τα όρια.

Συνήθως αντιμετωπίζει περιορισμούς στην επίδραση της θερμότητας του επεξεργαστή σε άλλα εξαρτήματα.

Ψύξη DLC:

Η μονοφασική ψύξη υπερβαίνει κατά πολύ τα 500 W TDP.

Το διφασικό DLC μπορεί να ψύξει υψηλό TDP, αν και υπάρχουν ζητήματα αντίστασης ροής ατμού που πρέπει να αντιμετωπιστούν.

Η πρόοδος στον σχεδιασμό του συστήματος ή στην τεχνολογία υγρών μπορεί να βελτιώσει το DLC δύο φάσεων.

Ψύξη εμβάπτισης:

Αυξανόμενες προκλήσεις με υψηλό TDP.

Η πρόοδος στα θερμαντικά σώματα και την τεχνολογία υγρών μπορεί να ξεπεράσει τα όρια.

Η διφασική λειτουργία περιορίζεται από το σημείο βρασμού του υγρού και την απόδοση του συμπυκνωτή.

 

  Ως κορυφαίος κατασκευαστής καλοριφέρ, η Sinda Thermal μπορεί να προσφέρει μεγάλη γκάμα τύπων ψύκτρας, όπως ψύκτρα με εξώθηση αλουμινίου, ψύκτρα με πτερύγιο, ψύκτρα με πτερύγιο, ψύκτρα με πτερύγιο φερμουάρ, ψυχρή πλάκα υγρής ψύξης, κ.λπ. ποιότητα και εξαιρετική εξυπηρέτηση πελατών. Η Sinda Thermal παραδίδει με συνέπεια προσαρμοσμένες ψύκτρες για να ανταποκρίνεται στις μοναδικές απαιτήσεις διαφόρων βιομηχανιών.

Η Sinda Thermal ιδρύθηκε το 2014 και αναπτύχθηκε ραγδαία λόγω της δέσμευσής της για αριστεία και καινοτομία στον τομέα της διαχείρισης θερμότητας. Η εταιρεία διαθέτει μια εξαιρετική μονάδα παραγωγής εξοπλισμένη με προηγμένη τεχνολογία και μηχανήματα, κάτι που διασφαλίζει ότι η Sinda Thermal είναι σε θέση να παράγει διάφορους τύπους καλοριφέρ και να τα προσαρμόζει ώστε να καλύπτουν τις διαφορετικές ανάγκες των πελατών.

Συχνές ερωτήσεις
1. Ε: Είστε εμπορική εταιρεία ή κατασκευαστής;
Α: Είμαστε κορυφαίος κατασκευαστής ψύκτρας, το εργοστάσιό μας έχει ιδρυθεί πάνω από 8 χρόνια, είμαστε επαγγελματίες και έμπειροι.

2. Ε: Μπορείτε να παρέχετε υπηρεσία OEM/ODM;
Α: Ναι, το OEM/ODM είναι διαθέσιμο.

3. Ε: Έχετε όριο MOQ;
Α: Όχι, δεν ρυθμίζουμε το MOQ, τα πρωτότυπα δείγματα είναι διαθέσιμα.

4. Ε: Ποιος είναι ο χρόνος παράδοσης της παραγωγής;
Α: Για πρωτότυπα δείγματα, ο χρόνος παράδοσης είναι 1-2 εβδομάδες, για μαζική παραγωγή, ο χρόνος παράδοσης είναι 4-6 εβδομάδες.

5. Ε: Μπορώ να επισκεφτώ το εργοστάσιό σας;
Α: Ναι, καλώς ήρθατε στη Sinda Thermal.