تكنولوجيا الخادم المبرد بالسائل على البارد

منذ ولادة الخوادم ، كان تبديد الحرارة دائمًا عقبة فنية يصعب اختراقها. مع تطورها ، أصبحت أهمية حل مشاكل تبديد الحرارة بارزة بشكل متزايد. تعتمد الخوادم الشائعة بشكل أساسي على الهواء البارد للتبريد. ومع ذلك ، مع تطور أجهزة الكمبيوتر العملاقة ، يستمر تكامل الرقائق وسرعة الحوسبة في الزيادة ، كما يتزايد استهلاك الطاقة ، وأصبحت مشاكل تبديد الحرارة أكثر إلحاحًا.

لم يعد تبريد الهواء كافياً لتلبية الطلب الحالي على التبريد ، وحتى تبديد الحرارة أدى إلى تقييد تطوير الخوادم ومراكز البيانات. طريقة تبديد الحرارة التقليدية المبردة بالهواء هي طريقة مباشرة لنقل الحرارة. لا يمكن استخدام طريقة التبادل الحراري الحراري وطريقة تبريد الهواء القسري التي تعتمد على سائل أحادي الطور إلا للأجهزة الإلكترونية التي لا تزيد كثافة تدفق الحرارة فيها عن 10 واط / سم 2. عاجز. ومع ذلك ، فقد ارتفعت الحرارة الناتجة عن شريحة وحدة المعالجة المركزية من حوالي 1 × 105 وات / م 2 قبل بضع سنوات إلى حوالي 1 × 106 وات / م 2 الآن.

إذا كان تبديد الحرارة ضعيفًا ، فإن درجة الحرارة المرتفعة للغاية المتولدة لن تقلل فقط من استقرار عمل الشريحة وتزيد من معدل الخطأ ، ولكنها تسبب أيضًا ضغطًا حراريًا زائدًا بسبب الاختلاف المفرط في درجة الحرارة بين البيئة الداخلية والخارجية للوحدة ، مما يؤثر على الأداء الكهربائي للرقاقة. تردد العمل والقوة الميكانيكية والموثوقية. تظهر الأبحاث والتطبيقات العملية أن معدل فشل المكونات الإلكترونية يزداد بشكل كبير مع زيادة درجة حرارة التشغيل. في كل مرة تزداد فيها درجة حرارة مكون واحد من أشباه الموصلات بمقدار 10 درجة مئوية ، ستنخفض موثوقية النظام بنسبة 50٪. نظرًا لأن درجة الحرارة المرتفعة سيكون لها تأثير ضار جدًا على أداء المكونات الإلكترونية ، مثل درجة الحرارة المرتفعة ستعرض للخطر تقاطع أشباه الموصلات ، وتضر بواجهة توصيل الدائرة ، وتزيد من مقاومة الموصل وتتسبب في تلف الضغط الميكانيكي.

لذلك ، ظهرت الخوادم المبردة بالسائل إلى حيز الوجود.&مثل ؛ التبريد السائل&مثل ؛ هو حلم عدد لا يحصى من مستخدمي الكمبيوتر عالي الأداء ، ولكن نظرًا لعوامل مثل النضج التكنولوجي والتكلفة ، كانت أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء المبردة بالسوائل بعيدة دائمًا عن المستخدمين العاديين. كرست شركة Sugon Information Industry (Beijing) Co. ، Ltd. نفسها للتراكم واختراق عنق الزجاجة ، وأطلقت خادم تبريد سائل بتقنية ناضجة والتحكم في الأولوية في التكاليف ، والذي أدرك حقًا تصنيع الأداء العالي المبرد بالسوائل أجهزة الكمبيوتر.

2. مبدأ هذه التقنية:

تستخدم تقنية الخادم المبرد بالسوائل ذات اللوحة الباردة سائل العمل كوسيط نقل حرارة وسيط لنقل الحرارة من المنطقة الساخنة إلى مكان بعيد للتبريد. في هذه التقنية ، يتم فصل سائل العمل عن الكائن المراد تبريده ، ولا يتصل سائل العمل بالجهاز الإلكتروني مباشرة. بدلاً من ذلك ، يتم نقل حرارة الجسم المراد تبريده إلى مادة التبريد من خلال عضو نقل حرارة عالي الكفاءة مثل لوحة التبريد السائل. توجه هذه التقنية المبرد مباشرة إلى مصدر الحرارة. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن الحرارة النوعية للسائل أكبر من حرارة الهواء ، فإن معدل تبديد الحرارة أسرع بكثير من الهواء. لذلك ، فإن كفاءة التبريد أعلى بكثير من تبريد الهواء. الحرارة المنقولة لكل وحدة حجم هي 1000 مرة من كفاءة تبديد الحرارة. يمكن لهذه التقنية أن تحل بشكل فعال مشكلة تبديد الحرارة للخوادم عالية الكثافة ، وتقليل استهلاك الطاقة لنظام التبريد وتقليل الضوضاء.

يتم سحب المكونات المولدة للحرارة على اللوحة الأم للخادم باستثناء الشريحة بواسطة المروحة. نظرًا لأن أكبر شريحة حوسبة على اللوحة الأم تزيل الحرارة عن طريق التبريد السائل ، يمكن تقليل عدد المراوح بشكل كبير ، ويتم تبريد الهواء. عدد المكيفات المطلوبة.

3. الابتكار

دمج وحدة الإدارة في نظام خادم التبريد السائل. قم بتركيب لوحة تبريد مائي ثابتة على رقائق وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في الخادم المبرد بالسوائل من النوع ذي الشفرة الكاملة. تحتوي لوحة تبريد الماء على مدخل سائل ومخرج سائل ، ويدور فيها سائل العمل.

يتم إرسال السائل البارد من الخارج إلى الموزع العمودي في الخزانة ، ويتم توزيعه بالتساوي على الموزعات الأفقية على ارتفاعات مختلفة في الخزانة بأكملها. يتم توصيل الموزع الأفقي بصندوق السكين ويوزع السائل البارد بالتساوي. أرسل إلى جميع الشفرات في صندوق السكاكين للتبريد. يتدفق السائل البارد إلى اللوحة الباردة ، في حين يتم التخلص من الحرارة الناتجة عن رقائق وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات أثناء التشغيل بواسطة سائل العمل ، ويتدفق السائل الساخن من اللوحة المبردة بالماء.

يتم جمع السائل الساخن من جميع الشفرات الموجودة في صندوق السكين بأكمله في مجمع السوائل الحراري في فاصل السائل الأفقي ، ويتم تجميع السائل الساخن من جميع صناديق السكاكين في الخزانة بأكملها في فاصل السائل العمودي ، ثم إرساله إلى الخارج تحت ضغط للتبريد. ثم عد إلى الموزع العمودي ، وبذلك تكمل الدورة بأكملها. إنه يدمج أيضًا نظام التحكم في التبريد السائل ، والذي يمكنه ضبط معدل التدفق تلقائيًا وفقًا لدرجة حرارة وحدة المعالجة المركزية الأساسية ، ويعطي إنذارًا وعلاجًا طارئًا عند اكتشاف تسرب.

الرسم التخطيطي لمبدأ آلية التنمية النظيفة هو كما يلي:

يمر الماء المبرد للوحدة الخارجية عبر أنبوب مدخل CDM لاستبدال اللوحة لإبعاد الحرارة داخل وحدة التحكم عن بعد ، والعودة إلى الوحدة الخارجية عبر أنبوب مخرج مبدل اللوحة.

يتم توفير المياه النقية في خط أنابيب التدوير الداخلي لآلة CDM إلى VCDU بعد المرور عبر مضخة الدوران ، ومستشعر التدفق ، ومستشعر الضغط ، ومستشعر درجة الحرارة ، ثم يتم توزيعها في خادم TC4600E-LP ؛

يمر الماء الساخن بعد التبادل الحراري TC4600E-LP عبر VCDU ، ويعود إلى أنبوب إرجاع CDM ، ويمر عبر مستشعر الضغط ومستشعر درجة الحرارة ، ويعود إلى تبادل الألواح للتبريد.