Dell tehnički stručnjak: U poređenju sa pet serverskih tehnologija upravljanja termičkom tehnologijom, jednofazni DLC je efikasniji

Nedavno, na tehničkom predavanju koje je organizovao DCD, dr. Tim Shedd, stručnjak za tehnologiju kompanije Dell, otkrio je poređenje performansi pet tehnologija upravljanja toplotom servera u prezentaciji pod nazivom „Poređenje performansi pet tehnologija upravljanja toplotom servera“. Vodeće tehnologije hlađenja data centara proučavane u istraživanju uključuju hlađenje zrakom, jednofazno uranjanje, dvofazno uranjanje, dvofazno direktno hlađenje tekućinom i jednofazno direktno hlađenje tekućinom (DLC, hladna ploča).

Dellovo istraživanje pokazuje da, u poređenju sa preostale četiri metode hlađenja centara podataka, jednofazno direktno tečno hlađenje (DLC) pokazuje najveću toplotnu efikasnost, pružajući potencijalni put ka boljoj održivosti i povećanju efikasnosti.

U izvještaju se navodi da se do 2025. očekuje da će snaga CPU-a ili GPU čipa dostići 500W, uz umjetnu inteligenciju i strojno učenje koji će povećati snagu GPU-a na 700W i očekivano povećanje na 1000W.

Što je još važnije, kako se snaga povećava, postoji potražnja za nižim temperaturama pakovanja čipova i manjim temperaturnim razlikama kako bi se osigurao normalan rad čipa. Stoga se izazovi za sisteme upravljanja toplinom intenziviraju.

Izveštaj koristi tipične podatke o konfiguraciji servera centra podataka za konstruisanje pojednostavljenog termalnog modela, ilustrujući primenljivost ovih pet tehnologija upravljanja toplotom kada snaga procesora poraste sa 250W na 500W.

250W procesor

U proteklih nekoliko godina, kada je TDP procesora bio oko 250W, svih pet tehnologija upravljanja termičkom tehnologijom mogle su efikasno hladiti tipične stalke za data centar, kao što su oni koji koriste 32 servera sa 250W postavljenim u stalak. Za 2U server montiran u rack, temperaturna razlika između pakovanja čipa i vazduha koji prolazi kroz server bila je približno 26 stepeni. Dakle, sa samo 25 stepeni hladnog vazduha, temperatura čipa bi se mogla održavati na oko 51 stepen, što je sasvim razumno.

U ovom trenutku, efikasnost vazdušnog hlađenja jednog servera je uporediva sa jednofaznim hlađenjem uronjavanjem.

Kod dvofaznog imersionog hlađenja, temperaturna razlika između pakovanja čipova i rashladne tečnosti je oko 20 stepeni, dok DLC tehnologija ima još nižu razliku. Pri tipičnim brzinama protoka od 1 lpm (1 litar u minuti) ili 2 lpm (2 litre u minuti), temperaturna razlika između DLC hladne ploče i pakovanja čipova ostaje u rasponu od 10 stepeni.

350W procesor

Trenutno, sa povećanjem snage pojedinačnog procesora na 350W do 400W, temperaturna razlika potrebna za odvođenje toplote čipa u vodu za hlađenje postrojenja nastavlja da raste.

Za primenu hlađenja u ormarićima sa 32 servera sa 350W postavljenih u stalak sa 32 dual-socket-a, temperaturna razlika između vazdušnog hlađenja (1U) i pakovanja čipova prelazi 50 stepeni. To znači da bi hlađenje servera hladnim vazduhom od 25 stepeni rezultiralo temperaturom procesora od oko 75 stepeni, blizu granice radne temperature procesora.

U ovom trenutku, efikasnost jednofaznog hlađenja potapanjem je uporediva sa vazdušnim hlađenjem (1U), dok vazdušno hlađenje (2U) može održavati temperaturnu razliku između vazduha i čipa na oko 38 stepeni.

Dodatno, temperaturna razlika između dvofazne imersione rashladne tečnosti i pakovanja čipova je oko 25 stepeni, dok jednofazni DLC i dvofazni DLC ostaju visoko efikasni. Temperaturna razlika između dvofaznog DLC-a i čipa je oko 15 stepeni, a pri brzini protoka od 1 lpm, temperaturna razlika za jednofazni DLC je oko 11 stepeni.

Očigledno je da se s povećanjem snage procesora na 350W-400W, hlađenje zrakom približava praktičnim granicama, zahtijeva hladniji zrak i povećava potrošnju energije za hlađenje.

500W

Očekuje se da će se u naredne dve do tri godine TDP procesora generalno povećati na 500 W, što predstavlja značajne izazove za vazdušno hlađenje. Biće neophodne inovativne metode dizajna radijatora ili oslanjanje na veće veličine kako bi se omogućilo da više vazduha uđe i ohladi procesor.

U ovom trenutku, vazdušno hlađenje (1U), jednofazno hlađenje potapanjem i temperaturna razlika između pakovanja čipova prelazi 60 stepeni. Dvofazno imerzijsko hlađenje ostaje efikasno, ali će se razlika povećati na oko 34 stepena. Temperaturne razlike između dvofaznog DLC ​​i jednofaznog DLC ​​(1 lpm) su slične, oko 25 stepeni, dok jednofazni DLC (2 lpm) ima manju razliku, oko 17 stepeni.

Vrijedi napomenuti da visokotemperaturno vodeno hlađenje u rasponu od 48 do 50 stepeni može predstavljati neke stvarne mogućnosti za ponovno korištenje toplotne energije u ovoj fazi.

Rezime

Zračno hlađenje:

Povećanje TDP procesora predstavlja sve veće izazove za vazdušno hlađenje.

Napredak u radijatorima i ventilatorima može probiti granice.

Obično nailazi na ograničenja u pogledu utjecaja topline procesora na druge komponente.

DLC hlađenje:

Monofazno hlađenje daleko premašuje TDP od 500W.

Dvofazni DLC može ohladiti visoki TDP, iako postoje problemi otpora protoka pare koji se moraju riješiti.

Napredak u dizajnu sistema ili tehnologiji fluida može poboljšati dvofazni DLC.

Hlađenje potapanjem:

Sve veći izazovi sa visokim TDP-om.

Napredak u radijatorima i tehnologiji fluida može probiti granice.

Dvofazno je ograničeno tačkom ključanja fluida i performansama kondenzatora.

 

  Kao vodeći proizvođač radijatora, Sinda Thermal može ponuditi široku paletu tipova hladnjaka, kao što su aluminijski ekstrudirani hladnjak, hladnjak sa ivicama, hladnjak sa iglama, hladnjak sa rajsferšlusom, rashladna ploča s tekućim hlađenjem, itd. kvalitet i izvanredna usluga za korisnike. Sinda Thermal dosljedno isporučuje prilagođene hladnjake kako bi zadovoljili jedinstvene zahtjeve različitih industrija.

Sinda Thermal je osnovana 2014. godine i brzo je rasla zahvaljujući svojoj posvećenosti izvrsnosti i inovacijama u području upravljanja toplinom. Kompanija ima veliki proizvodni pogon opremljen naprednom tehnologijom i mašinama, što osigurava da Sinda Thermal može proizvoditi različite vrste radijatora i prilagođavati ih različitim potrebama kupaca.

FAQ
1. P: Da li ste trgovačka kompanija ili proizvođač?
O: Mi smo vodeći proizvođač hladnjaka, naša tvornica je osnovana više od 8 godina, profesionalni smo i iskusni.

2. P: Možete li pružiti OEM/ODM uslugu?
O: Da, OEM/ODM su dostupni.

3. P: Da li imate ograničenje za MOQ?
O: Ne, mi ne postavljamo MOQ, dostupni su uzorci prototipa.

4. P: Koje je vrijeme proizvodnje?
O: Za uzorke prototipa, vrijeme isporuke je 1-2 sedmica, za masovnu proizvodnju, vrijeme isporuke je 4-6 sedmica.

5. P: Mogu li posjetiti vašu fabriku?
O: Da, dobrodošli u Sinda Thermal.