מומחה טכני של Dell: השוואה בין חמש טכנולוגיות ניהול תרמי של שרתים, DLC חד פאזי יעילה יותר

לאחרונה, בהרצאה טכנית שאורגנה על ידי DCD, ד"ר טים שד, מומחה לטכנולוגיה של Dell, חשף את השוואת הביצועים של חמש טכנולוגיות ניהול תרמיות של שרתים במצגת שכותרתה "השוואת ביצועים של חמש טכנולוגיות ניהול תרמיות של שרתים". טכנולוגיות הקירור המובילות של מרכז הנתונים שנלמדו במחקר כוללות קירור אוויר, טבילה חד פאזית, טבילה דו פאזית, קירור נוזל ישיר דו פאזי וקירור נוזל ישיר חד פאזי (DLC, לוח קר).

המחקר של Dell מצביע על כך שבהשוואה לארבע שיטות הקירור האחרות של מרכז הנתונים, קירור נוזלי ישיר חד-פאזי (DLC) מציג את היעילות התרמית הגבוהה ביותר, ומספק מסלול פוטנציאלי לקיימות טובה יותר ויעילות מוגברת.

הדו"ח מציין שעד 2025, הספק של שבב CPU או GPU צפוי להגיע עד 500W, עם בינה מלאכותית ולמידת מכונה דוחפים את כוח ה-GPU ל-700W וגידול עתידי צפוי ל-1000W.

חשוב מכך, ככל שההספק עולה, יש דרישה לטמפרטורות נמוכות יותר של אריזת שבבים והפרשי טמפרטורה קטנים יותר כדי להבטיח פעולה תקינה של שבבים. לכן, האתגרים עבור מערכות ניהול תרמיות מתעצמים.

הדוח משתמש בנתונים טיפוסיים של תצורת שרתים של מרכז נתונים כדי לבנות מודל תרמי פשוט, הממחיש את הישימות של חמש טכנולוגיות ניהול תרמי אלה כאשר הספק המעבד עולה מ-250W ל-500W.

מעבד 250W

בשנים האחרונות, כאשר המעבד TDP היה סביב 250W, כל חמש טכנולוגיות הניהול התרמי יכלו לקרר ביעילות מתלים אופייניים למרכזי נתונים, כמו אלה שפורסים 32 שרתים 250W עם שקעים כפולים. עבור שרת 2U מותקן על מתלה, הפרש הטמפרטורה בין אריזת השבבים לאוויר העובר דרך השרת היה בערך 26 מעלות. לכן, עם רק 25 מעלות של אוויר קריר, ניתן לשמור על טמפרטורת השבב בסביבות 51 מעלות, וזה די סביר.

בשלב זה, היעילות של קירור אוויר בשרת יחיד דומה לקירור טבילה חד פאזי.

בקירור טבילה דו-פאזי, הפרש הטמפרטורה בין אריזת השבבים לנוזל הקירור הוא בסביבות 20 מעלות, בעוד שלטכנולוגיית DLC יש הפרש נמוך עוד יותר. בקצבי זרימה טיפוסיים של 1 lpm (1 ליטר לדקה) או 2 lpm (2 ליטר לדקה), הפרש הטמפרטורה בין בסיס הצלחת הקרה DLC לאריזת השבבים נשאר בטווח של 10 מעלות.

מעבד 350W

נכון לעכשיו, כשהספק מעבד בודד גדל ל-350W עד 400W, הפרש הטמפרטורה הנדרש לפיזור חום שבב למי קירור מתקנים ממשיך לעלות.

עבור פריסת קירור ארון עם 32 שרתים 350W עם שקעים כפולים, הפרש הטמפרטורה בין קירור אוויר (1U) לאריזת שבבים עולה על 50 מעלות. המשמעות היא שקירור השרת באוויר קריר של 25 מעלות יגרום לטמפרטורת מעבד של כ-75 מעלות, קרוב למגבלת טמפרטורת הפעולה של המעבד.

בשלב זה, היעילות של קירור טבילה חד פאזי דומה לקירור אוויר (1U), בעוד שקירור אוויר (2U) יכול לשמור על הפרש טמפרטורה בין אוויר לשבב סביב 38 מעלות.

בנוסף, הפרש הטמפרטורה בין נוזל קירור טבילה דו-פאזי לאריזת שבבים הוא כ-25 מעלות, בעוד DLC חד-פאזי ו-DLC דו-פאזי נשארים יעילים ביותר. הפרש הטמפרטורה בין DLC דו-פאזי לשבב הוא בסביבות 15 מעלות, ובקצב זרימה של 1 lpm, הפרש הטמפרטורה עבור DLC חד-פאזי הוא כ-11 מעלות.

ברור שכאשר הספק המעבד גדל ל-350W-400W, קירור האוויר מתקרב לגבולות המעשיים, דורש אוויר קר יותר ומחמיר את צריכת אנרגיית הקירור.

500W

בשנתיים-שלוש הקרובות, המעבד TDP צפוי לעלות בדרך כלל ל-500W, מה שמציב אתגרים משמעותיים עבור קירור האוויר. שיטות עיצוב חדשניות של רדיאטור או הסתמכות על גדלים גדולים יותר כדי לאפשר ליותר אוויר להיכנס ולקרר את המעבד יהיה צורך.

בשלב זה, קירור אוויר (1U), קירור טבילה חד פאזי והפרש הטמפרטורה בין אריזות שבבים עולים על 60 מעלות. קירור טבילה דו-פאזי נשאר יעיל, אך ההפרש יעלה לכ-34 מעלות. הפרשי הטמפרטורה בין DLC דו-פאזי ל-DLC חד-פאזי (1 lpm) דומים, בסביבות 25 מעלות, בעוד של-DLC חד-פאזי (2 lpm) יש הפרש קטן יותר, בסביבות 17 מעלות.

ראוי לציין שקירור מים בטמפרטורה גבוהה בטווח של 48 מעלות עד 50 מעלות עשוי להציג כמה הזדמנויות אמיתיות לשימוש חוזר באנרגיית חום בשלב זה.

תַקצִיר

קירור אוויר:

הגדלת ה-TDP של המעבד מציבה אתגרים הולכים וגדלים עבור קירור האוויר.

התקדמות ברדיאטורים ומאווררים עשויות לפרוץ גבולות.

בדרך כלל נתקל במגבלות על ההשפעה של חום המעבד על רכיבים אחרים.

קירור DLC:

קירור חד פאזי עולה בהרבה על 500W TDP.

DLC דו-פאזי יכול לקרר TDP גבוה, אם כי ישנן בעיות עמידות בזרימת קיטור שיש לטפל בהן.

התקדמות בתכנון מערכת או בטכנולוגיית נוזלים עשויה לשפר DLC דו-פאזי.

קירור טבילה:

אתגרים הולכים וגדלים עם TDP גבוה.

התקדמות ברדיאטורים וטכנולוגיית נוזלים עשויה לפרוץ גבולות.

דו-פאזי מוגבל על ידי נקודת רתיחה של נוזל וביצועי הקבל.

 

  כיצרנית רדיאטורים מובילה, Sinda Thermal יכולה להציע מגוון רחב של סוגים של גופי קירור, כגון גוף קירור שחולץ מאלומיניום, גוף קירור עם סנפיר משופשף, גוף קירור עם סנפיר פינים, גוף קירור סנפיר רוכסן, פלטה קרה לקירור נוזלים וכו'. שירות לקוחות איכותי ויוצא דופן. Sinda Thermal מספקת בעקביות גופי קירור מותאמים אישית כדי לעמוד בדרישות הייחודיות של תעשיות שונות.

Sinda Thermal הוקמה בשנת 2014 וצמחה במהירות בשל מחויבותה למצוינות וחדשנות בתחום הניהול התרמי. לחברה מתקן ייצור נהדר המצויד בטכנולוגיה ומכונות מתקדמים, דבר זה מבטיח ש-Sinda Thermal מסוגלת לייצר סוגים שונים של רדיאטורים ולהתאים אותם לצרכים השונים של הלקוחות.

שאלות נפוצות
1. ש: האם אתה חברת סחר או יצרן?
ת: אנחנו יצרן גוף קירור מוביל, המפעל שלנו נוסד במשך 8 שנים, אנחנו מקצועיים ומנוסים.

2. ש: האם אתה יכול לספק שירות OEM/ODM?
ת: כן, OEM/ODM זמינים.

3. ש: האם יש לך מגבלת MOQ?
ת: לא, אנחנו לא מגדירים MOQ, דוגמאות אב טיפוס זמינות.

4. ש: מה זמן ההובלה של הייצור?
ת: עבור דגימות אב טיפוס, זמן ההובלה הוא 1-2 שבועות, עבור ייצור המוני, זמן ההובלה הוא 4-6 שבועות.

5. ש: האם אני יכול לבקר במפעל שלך?
ת: כן, ברוכים הבאים ל-Sinda Thermal.