کارشناس فنی دل: مقایسه پنج فناوری مدیریت حرارتی سرور، DLC تک فاز موثرتر است

اخیراً، در یک سخنرانی فنی که توسط DCD برگزار شد، دکتر تیم شید، کارشناس فناوری Dell، مقایسه عملکرد پنج فناوری مدیریت حرارتی سرور را در ارائه ای با عنوان "مقایسه عملکرد پنج فناوری مدیریت حرارتی سرور" فاش کرد. فن‌آوری‌های خنک‌کننده پیشرو مرکز داده مورد مطالعه در این تحقیق شامل خنک‌کننده هوا، غوطه‌وری تک فاز، غوطه‌وری دو فاز، خنک‌کننده مستقیم مایع دو فاز و خنک‌کننده مستقیم مایع تک فاز (DLC، صفحه سرد) است.

تحقیقات Dell نشان می‌دهد که در مقایسه با چهار روش دیگر خنک‌کننده مرکز داده، خنک‌کننده مستقیم مایع تک فاز (DLC) بالاترین راندمان حرارتی را نشان می‌دهد و یک مسیر بالقوه برای پایداری بهتر و افزایش کارایی را فراهم می‌کند.

این گزارش خاطرنشان می‌کند که تا سال 2025، انتظار می‌رود قدرت تراشه‌های CPU یا GPU به 500 وات برسد، با هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی که قدرت GPU را به 700 وات و افزایش پیش‌بینی‌شده در آینده به 1000 وات می‌رساند.

مهمتر از آن، با افزایش توان، تقاضا برای دمای بسته‌بندی تراشه‌های پایین‌تر و تفاوت‌های دمایی کمتر برای اطمینان از عملکرد طبیعی تراشه وجود دارد. بنابراین، چالش ها برای سیستم های مدیریت حرارتی تشدید می شود.

این گزارش از داده‌های پیکربندی سرور مرکز داده معمولی برای ساخت یک مدل حرارتی ساده استفاده می‌کند، که کاربرد این پنج فناوری مدیریت حرارتی را در زمانی که قدرت پردازنده از 250 وات به 500 وات افزایش می‌یابد، نشان می‌دهد.

پردازنده 250 وات

در چند سال گذشته، زمانی که TDP پردازنده حدود 250 وات بود، هر پنج فناوری مدیریت حرارتی می‌توانستند رک‌های مرکز داده معمولی را به‌طور مؤثر خنک کنند، مانند آن‌هایی که 32 سرور 250 واتی دو سوکتی را نصب می‌کردند. برای یک سرور رک نصب شده 2U، تفاوت دما بین بسته بندی تراشه و هوای عبوری از سرور تقریباً 26 درجه بود. بنابراین، تنها با 25 درجه هوای خنک، دمای تراشه را می توان در حدود 51 درجه حفظ کرد که کاملاً منطقی است.

در این مرحله، راندمان خنک کننده هوای تک سرور با خنک کننده غوطه وری تک فاز قابل مقایسه است.

در خنک کننده غوطه وری دو فاز، اختلاف دما بین بسته بندی تراشه و مایع خنک کننده حدود 20 درجه است، در حالی که فناوری DLC دیفرانسیل پایین تری دارد. در دبی معمولی 1 لیتر در دقیقه (1 لیتر در دقیقه) یا 2 لیتر در دقیقه (2 لیتر در دقیقه)، اختلاف دما بین پایه صفحه سرد DLC و بسته بندی تراشه در محدوده 10 درجه باقی می ماند.

پردازنده 350 وات

در حال حاضر، با افزایش توان پردازنده به 350 وات تا 400 وات، اختلاف دمای مورد نیاز برای اتلاف گرمای تراشه به آب خنک‌کننده تأسیسات همچنان افزایش می‌یابد.

برای استقرار خنک کننده کابینت با 32 سرور 350 واتی دو سوکتی که روی رک نصب شده اند، اختلاف دما بین خنک کننده هوا (1U) و بسته بندی تراشه از 50 درجه فراتر می رود. این بدان معنی است که خنک کردن سرور با هوای خنک 25 درجه منجر به دمای پردازنده در حدود 75 درجه می شود که نزدیک به حد دمای عملکرد پردازنده است.

در این مرحله، اثربخشی خنک کننده غوطه ور تک فاز با خنک کننده هوا (1U) قابل مقایسه است، در حالی که خنک کننده هوا (2U) می تواند اختلاف دمایی بین هوا و تراشه را در حدود 38 درجه حفظ کند.

علاوه بر این، تفاوت دما بین مایع خنک کننده غوطه وری دو فاز و بسته بندی تراشه حدود 25 درجه است، در حالی که DLC تک فاز و DLC دو فاز بسیار کارآمد هستند. اختلاف دما بین DLC دو فاز و تراشه حدود 15 درجه است و در سرعت جریان 1 lpm، اختلاف دما برای DLC تک فاز حدود 11 درجه است.

بدیهی است که با افزایش توان پردازنده به 350W-400W، خنک‌سازی هوا به محدودیت‌های عملی نزدیک می‌شود و به هوای سردتر نیاز دارد و مصرف انرژی خنک‌کننده را تشدید می‌کند.

500W

انتظار می رود در دو تا سه سال آینده، TDP پردازنده به طور کلی به 500 وات افزایش یابد و چالش های مهمی برای خنک کننده هوا ایجاد کند. روش‌های نوآورانه طراحی رادیاتور یا تکیه بر اندازه‌های بزرگتر برای ورود هوای بیشتر و خنک کردن پردازنده ضروری است.

در این مرحله، خنک کننده هوا (1U)، خنک کننده غوطه وری تک فاز، و اختلاف دما بین بسته بندی تراشه از 60 درجه فراتر می رود. خنک کننده غوطه وری دو فاز موثر باقی می ماند، اما دیفرانسیل تا حدود 34 درجه افزایش می یابد. تفاوت دما بین DLC دو فاز و DLC تک فاز (1 لیتر در دقیقه) مشابه است، حدود 25 درجه، در حالی که DLC تک فاز (2 lpm) دارای دیفرانسیل کوچکتر، حدود 17 درجه است.

شایان ذکر است که خنک کردن آب با دمای بالا در محدوده 48 درجه تا 50 درجه ممکن است فرصت های واقعی برای استفاده مجدد از انرژی گرمایی در این مرحله ایجاد کند.

خلاصه

خنک کننده هوا:

افزایش TDP پردازنده چالش های فزاینده ای را برای خنک کننده هوا ایجاد می کند.

پیشرفت در رادیاتورها و فن ها ممکن است از محدودیت ها عبور کند.

معمولاً با محدودیت هایی در تأثیر گرمای پردازنده بر سایر اجزا مواجه می شود.

خنک کننده DLC:

خنک کننده تک فاز به مراتب بیش از 500 وات TDP است.

DLC دو فاز می تواند TDP بالا را خنک کند، اگرچه مشکلات مقاومت جریان بخار وجود دارد که باید برطرف شود.

پیشرفت در طراحی سیستم یا فناوری سیال ممکن است DLC دو فاز را بهبود بخشد.

خنک کننده غوطه وری:

چالش های رو به رشد با TDP بالا.

پیشرفت در فن آوری رادیاتورها و سیالات ممکن است از محدودیت ها عبور کند.

دو فاز با نقطه جوش سیال و عملکرد کندانسور محدود می شود.

 

  به عنوان یک تولید کننده پیشرو رادیاتور، Sinda Thermal می تواند طیف گسترده ای از انواع هیت سینک را ارائه دهد، مانند هیت سینک اکسترود شده آلومینیومی، هیت سینک پره دار، سینک حرارتی باله ای پین، هیت سینک پره زیپی، صفحه سرد خنک کننده مایع و غیره. همچنین ما می توانیم عالی ارائه دهیم. با کیفیت و خدمات مشتری برجسته Sinda Thermal به طور مداوم هیت سینک های سفارشی را برای برآوردن نیازهای منحصر به فرد صنایع مختلف ارائه می دهد.

Sinda Thermal در سال 2014 تاسیس شد و به دلیل تعهد به تعالی و نوآوری در زمینه مدیریت حرارتی به سرعت رشد کرده است. این شرکت دارای یک مرکز تولید عالی مجهز به تکنولوژی و ماشین آلات پیشرفته است، این امر تضمین می کند که Sinda Thermal قادر به تولید انواع مختلف رادیاتورها و سفارشی سازی آنها برای رفع نیازهای مختلف مشتریان است.

سوالات متداول
1. س: آیا شما یک شرکت تجاری یا سازنده هستید؟
A: ما یک تولید کننده پیشرو سینک حرارتی هستیم، کارخانه ما بیش از 8 سال تاسیس شده است، ما حرفه ای و با تجربه هستیم.

2. س: آیا می توانید خدمات OEM/ODM را ارائه دهید؟
A: بله، OEM/ODM موجود است.

3. س: آیا محدودیت MOQ دارید؟
A: نه، ما MOQ را راه اندازی نمی کنیم، نمونه های اولیه در دسترس هستند.

4. س: زمان تولید چقدر است؟
پاسخ: برای نمونه‌های اولیه، زمان تحویل 1-2 هفته است، برای تولید انبوه، زمان تحویل 4-6 هفته است.

5. س: آیا می توانم از کارخانه شما بازدید کنم؟
پاسخ: بله، به Sinda Thermal خوش آمدید.