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    數據中心的液體冷卻方式:導電式和沉浸式

    來源:中國IDC圈 作者: 更新時間:2019/2/14 17:19:10

    摘要:導電式液體冷卻方式如今有多種類型,冷卻液體可以直接移除內部組件的熱量,消除了空氣冷卻的傳熱效率低下的情況。但是,液體冷卻技術之間存在重大差異。值得注意的是,這些液冷技術的產品不可互換,并用于不同的應用場合,因此需要根據具體用途進行定制。

      導電式液體冷卻

      導電式液體冷卻方式如今有多種類型,冷卻液體可以直接移除內部組件的熱量,消除了空氣冷卻的傳熱效率低下的情況。但是,液體冷卻技術之間存在重大差異。值得注意的是,這些液冷技術的產品不可互換,并用于不同的應用場合,因此需要根據具體用途進行定制。

      (1)在處理器和內存上安裝散熱器。這種液體冷卻方法直接在發熱元件(中央處理單元、圖形處理單元、存儲器模塊)上安裝散熱片。散熱器與輸送液體進出部件的細小管道相連,可以保持最佳溫度。一些制造商將冷卻液泵集成到散熱器中,無需外部泵送單元。

      安裝在機柜上的熱交換器在設備供水和計算機供水之間實現物理分離。這樣就消除了計算機內部配水系統受到污染的可能性。

      在這種替代方案中,并不是所有的熱量都被冷卻液體所捕獲;液體與空氣的冷卻比值將由諸如計算機類型和最終用戶要求等因素所決定。例如,液體冷卻可用于冷卻計算機中的處理器;其余部件的熱量采用數據中心機房空調捕獲。通常情況下,60%到80%的熱量是液體散熱器捕獲的。

      (2)固體導電板和熱管。第二種液體冷卻方法依賴于使用服務器內充滿制冷劑的熱管進行的內部熱交換。首先在銅管和組件(處理器和內存)之間的接口處捕獲熱量,然后將熱量排到銅管和安裝在服務器側面的固體導電板之間的接口上。該導電板連接到機殼內部的相應導電板上。當這兩個板連接時,來自計算機的熱量被傳遞到機柜內的液體回路,該液體回路并與冷卻液分配單元連接。該單元將冷卻液泵送到多個機柜,并且內部熱交換器與設施冷卻液相連。這種類型的系統可以利用液體捕獲大約70%的熱量。

      (3)服務器內部遏制冷卻。第三種液體冷卻方法是使用液體來捕獲服務器產生的100%的熱量。除了使用直接耦合的液體冷卻方法外,還將額外的空氣-水熱交換器連接到服務器。通常由數據中心空氣處理系統冷卻服務器的空氣被輸送到空氣-液體熱交換器。因此,冷卻散熱器的液體也會冷卻通過熱交換器吸入的空氣。所有的空氣都留在封閉的服務器中,消除了空氣中存在顆粒物的風險。

      這些液冷方案的主要區別是什么?直接安裝在內部部件上的散熱器使用的是位于計算機外殼內部的充液管。固體導電板在機柜中采用充滿冷卻液體的管道,而在服務器內部使用填充制冷劑的銅質熱管。

      沉浸式液體冷卻

      沉浸式液體冷卻與以上描述的方法有著很大的差別。在其應用中,服務器設備浸沒在非導電的工程流體中,允許CPU、圖形處理單元和存儲器將熱量直接散發到冷卻液體中。服務器必須進行一些物理改造,以便它可以浸沒在冷卻液體中(如移除風扇)進行冷卻。

      將計算機浸入冷卻液體中有什么好處?與使用熱通道/冷通道與空氣處理單元或使用前面描述的水冷系統之一的傳統冷卻方法相比,沉浸式液體冷卻可以降低成本和能源。服務商的計算效率也將提高,從而以相同的電能提供更多的計算能力。沉浸式液體冷卻技術制造商可以提供不同的設計解決方案,其中采用各種流體和物理配置。一種方法是將每臺服務器都分別部署在充滿液體的容器中。另一種方法是所有服務器都浸沒在充滿冷卻液的容器中。在這兩種情況下,冷卻液使用熱交換器/水泵來冷卻系統交換熱量。

      責任編輯:DJ編輯

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