Tecnologia de servidor refrigerado a líquido de placa fria

Desde o nascimento dos servidores, a dissipação de calor sempre foi um gargalo técnico difícil de romper. Com o seu desenvolvimento, a importância de resolver os problemas de dissipação de calor tornou-se cada vez mais proeminente. Os servidores comuns dependem principalmente de ar frio para refrigeração. No entanto, com o desenvolvimento de supercomputadores, a integração de chips e a velocidade de computação continuam aumentando, o consumo de energia também está aumentando e os problemas de dissipação de calor estão se tornando cada vez mais urgentes.

O resfriamento a ar não é mais suficiente para atender à demanda atual de resfriamento e até mesmo a dissipação de calor restringiu o desenvolvimento de servidores e data centers. O método tradicional de dissipação de calor resfriado a ar é um método de transferência direta de calor. O método de troca de calor por convecção e o método de resfriamento por ar forçado que dependem de fluido monofásico só podem ser usados ​​para dispositivos eletrônicos com uma densidade de fluxo de calor não superior a 10 W / cm2. Impotente. No entanto, o calor gerado pelo chip da CPU aumentou de cerca de 1 × 105 W / m2 há alguns anos para cerca de 1 × 106 W / m2 agora.

Se a dissipação de calor for pobre, a temperatura excessivamente alta gerada não só reduzirá a estabilidade de funcionamento do chip e aumentará a taxa de erro, mas também causará estresse térmico excessivo devido à diferença de temperatura excessiva entre o ambiente interno e externo do módulo , o que afeta o desempenho elétrico do chip. Freqüência de trabalho, resistência mecânica e confiabilidade. Pesquisas e aplicações práticas mostram que a taxa de falha de componentes eletrônicos aumenta exponencialmente com o aumento da temperatura de operação. Cada vez que a temperatura de um único componente semicondutor aumenta em 10 ° C, a confiabilidade do sistema diminui em 50%. Como a alta temperatura terá um efeito muito prejudicial no desempenho dos componentes eletrônicos, como a alta temperatura colocará em risco a junção de semicondutores, danificará a interface de conexão do circuito, aumentará a resistência do condutor e causará danos por estresse mecânico.

Portanto, surgiram os servidores refrigerados a líquido.&Arrefecimento por líquido &. é o sonho de inúmeros usuários de computador de alto desempenho, mas devido a fatores como maturidade tecnológica e custo, os computadores de alto desempenho com refrigeração líquida sempre estiveram longe dos usuários comuns. Sugon Information Industry (Beijing) Co., Ltd. se dedicou a acumular e romper o gargalo e lançou um servidor de refrigeração líquida com tecnologia madura e controle prioritário de custos, que realmente percebeu a industrialização da refrigeração líquida de alto desempenho computadores.

2. O princípio desta tecnologia:

A tecnologia de servidor refrigerado a líquido de placa fria usa o fluido de trabalho como meio de transferência de calor intermediário para transferir o calor da zona quente para um local remoto para resfriamento. Nesta tecnologia, o fluido de trabalho é separado do objeto a ser resfriado, e o fluido de trabalho não entra em contato direto com o dispositivo eletrônico. Em vez disso, o calor do objeto a ser resfriado é transferido para o refrigerante por meio de um membro de transferência de calor de alta eficiência, como uma placa de resfriamento de líquido. Essa tecnologia direciona o refrigerante diretamente para a fonte de calor. Ao mesmo tempo, como o calor específico do líquido é maior do que o do ar, a taxa de dissipação de calor é muito mais rápida do que a do ar. Portanto, a eficiência do resfriamento é muito maior do que a do resfriamento a ar. O calor transferido por unidade de volume é 1000 vezes a eficiência de dissipação de calor. Esta tecnologia pode resolver efetivamente o problema de dissipação de calor de servidores de alta densidade, reduzir o consumo de energia do sistema de resfriamento e reduzir o ruído.

Os componentes geradores de calor na placa-mãe do servidor, exceto o chip, são retirados pelo ventilador. Como o maior chip de computação da placa-mãe retira o calor por meio do resfriamento a líquido, o número de ventiladores pode ser bastante reduzido e o ar é resfriado. O número de aparelhos de ar condicionado necessários.

3. Inovação

Integre o módulo de gerenciamento no sistema de servidor de refrigeração líquida. Instale uma placa fixa de resfriamento a água nos chips da CPU e GPU no servidor de refrigeração líquida tipo lâmina full box. A placa de resfriamento de água tem uma entrada de líquido e uma saída de líquido, e o líquido de trabalho circula nela.

O fluido frio é enviado de fora para o dispensador vertical no gabinete e é distribuído uniformemente para os dispensadores horizontais em diferentes alturas em todo o gabinete. O dispensador horizontal é conectado à caixa de faca e distribui o fluido frio uniformemente. Envie para todas as lâminas da caixa de facas para refrigeração. O fluido frio flui para a placa fria, enquanto o calor gerado pelos chips da CPU e GPU durante a operação é retirado pelo fluido de trabalho, e o fluido quente sai da placa resfriada a água.

O fluido quente de todas as lâminas em toda a caixa de facas é coletado no coletor de fluido térmico no separador de líquido horizontal, e o fluido quente de todas as caixas de faca em todo o gabinete é coletado no separador de líquido vertical e, em seguida, enviado para o exterior sob pressão para resfriamento. Em seguida, volte ao dispensador vertical, completando assim todo o ciclo. Ele também integra um sistema de controle de resfriamento de líquido, que pode ajustar automaticamente a taxa de fluxo de acordo com a temperatura central da CPU e fornecer um alarme e tratamento de emergência quando um vazamento for detectado.

O diagrama esquemático do princípio do MDL é o seguinte:

A água gelada da unidade externa passa pelo tubo de entrada do CDM para a substituição da placa para retirar o calor de dentro do CDM e retorna para a unidade externa pelo tubo de saída do trocador de placas.

A água purificada na tubulação de circulação interna do CDM é fornecida ao VCDU após passar pela bomba de circulação, sensor de fluxo, sensor de pressão e sensor de temperatura e, em seguida, dispensada no servidor TC4600E-LP;

A água quente após a troca de calor TC4600E-LP passa pelo VCDU, retorna para o tubo de retorno do CDM, passa pelo sensor de pressão e sensor de temperatura e retorna para a troca de placas para resfriamento.