Technologie de serveur refroidi par liquide à plaque froide
Depuis la naissance des serveurs, la dissipation thermique a toujours été un goulot d'étranglement technique difficile à franchir. Avec son développement, l'importance de résoudre les problèmes de dissipation thermique est devenue de plus en plus importante. Les serveurs courants dépendent principalement de l'air froid pour la réfrigération. Cependant, avec le développement des supercalculateurs, l'intégration des puces et la vitesse de calcul ne cessent d'augmenter, la consommation d'énergie augmente également, et les problèmes de dissipation thermique deviennent de plus en plus urgents.
Le refroidissement par air n'est plus suffisant pour répondre à la demande actuelle de refroidissement, et même la dissipation thermique a limité le développement des serveurs et des centres de données. La méthode traditionnelle de dissipation de chaleur refroidie par air est une méthode de transfert de chaleur direct. La méthode d'échange de chaleur par convection et la méthode de refroidissement par air forcé qui reposent sur un fluide monophasé ne peuvent être utilisées que pour les appareils électroniques avec une densité de flux de chaleur ne dépassant pas 10 W/cm2. Impuissant. Cependant, la chaleur générée par la puce CPU est passée d'environ 1×105W/m2 il y a quelques années à environ 1×106W/m2 maintenant.
Si la dissipation thermique est mauvaise, la température excessivement élevée générée réduira non seulement la stabilité de fonctionnement de la puce et augmentera le taux d'erreur, mais provoquera également une contrainte thermique excessive en raison de la différence de température excessive entre l'environnement interne et externe du module , ce qui affecte les performances électriques de la puce. Fréquence de travail, résistance mécanique et fiabilité. La recherche et les applications pratiques montrent que le taux de défaillance des composants électroniques augmente de façon exponentielle avec l'augmentation de la température de fonctionnement. Chaque fois que la température d'un seul composant semi-conducteur augmente de 10 °C, la fiabilité du système diminue de 50 %. Parce qu'une température élevée aura un effet très néfaste sur les performances des composants électroniques, une température élevée mettra en danger la jonction des semi-conducteurs, endommagera l'interface de connexion du circuit, augmentera la résistance du conducteur et provoquera des dommages dus aux contraintes mécaniques.
Par conséquent, les serveurs refroidis par liquide ont vu le jour."Refroidissement liquide" est le rêve d'innombrables utilisateurs d'ordinateurs hautes performances, mais en raison de facteurs tels que la maturité technologique et le coût, les ordinateurs hautes performances refroidis par liquide ont toujours été loin des utilisateurs ordinaires. Sugon Information Industry (Beijing) Co., Ltd. s'est consacré à l'accumulation et à la rupture des goulots d'étranglement et a lancé un serveur de refroidissement liquide doté d'une technologie mature et d'un contrôle prioritaire des coûts, qui a véritablement réalisé l'industrialisation des hautes performances à refroidissement liquide. des ordinateurs.
2. Le principe de cette technologie :
La technologie de serveur refroidi par liquide à plaque froide utilise le fluide de travail comme moyen de transfert de chaleur intermédiaire pour transférer la chaleur de la zone chaude vers un endroit distant pour le refroidissement. Dans cette technologie, le fluide de travail est séparé de l'objet à refroidir, et le fluide de travail n'entre pas directement en contact avec le dispositif électronique. Au lieu de cela, la chaleur de l'objet à refroidir est transférée au réfrigérant à travers un élément de transfert de chaleur à haut rendement tel qu'une plaque de refroidissement liquide. Cette technologie dirige le liquide de refroidissement directement vers la source de chaleur. En même temps, parce que la chaleur spécifique du liquide est plus grande que celle de l'air, le taux de dissipation thermique est beaucoup plus rapide que celui de l'air. Par conséquent, l'efficacité de refroidissement est beaucoup plus élevée que celle du refroidissement par air. La chaleur transférée par unité de volume est 1000 fois supérieure à l'efficacité de dissipation thermique. Cette technologie peut résoudre efficacement le problème de dissipation thermique des serveurs haute densité, réduire la consommation d'énergie du système de refroidissement et réduire le bruit.
Les composants générant de la chaleur sur la carte mère du serveur, à l'exception de la puce, sont emportés par le ventilateur. Étant donné que la plus grande puce informatique de la carte mère évacue la chaleur par refroidissement liquide, le nombre de ventilateurs peut être considérablement réduit et l'air est refroidi. Le nombre de climatiseurs requis.
3. Innover
Intégrez le module de gestion sur le système serveur de refroidissement liquide. Installez une plaque de refroidissement par eau fixe sur les puces CPU et GPU dans le serveur à refroidissement liquide de type lame à boîtier complet. La plaque de refroidissement par eau a une entrée de liquide et une sortie de liquide, et le liquide de travail y circule.
Le fluide froid est envoyé de l'extérieur vers le distributeur vertical dans l'armoire, et est distribué uniformément aux distributeurs horizontaux à différentes hauteurs dans l'ensemble de l'armoire. Le distributeur horizontal est relié à la boîte à couteaux et distribue le fluide froid de manière uniforme. Envoyer à toutes les lames dans la boîte à couteaux pour la réfrigération. Le fluide froid s'écoule dans la plaque froide, tandis que la chaleur générée par les puces CPU et GPU pendant le fonctionnement est évacuée par le fluide de travail, et le fluide chaud s'écoule hors de la plaque refroidie à l'eau.
Le fluide chaud de toutes les lames de l'ensemble de la boîte à couteaux est collecté dans le collecteur de fluide thermique du séparateur de liquide horizontal, et le fluide chaud de toutes les boîtes à couteaux de l'ensemble de l'armoire est collecté dans le séparateur de liquide vertical, puis envoyé à l'extérieur sous pression pour le refroidissement. Revenez ensuite au distributeur vertical, complétant ainsi le cycle complet. Il intègre également un système de contrôle de refroidissement liquide, qui peut ajuster automatiquement le débit en fonction de la température centrale du processeur, et donner une alarme et un traitement d'urgence lorsqu'une fuite est détectée.
Le schéma de principe du MDP est le suivant :
L'eau réfrigérée de l'unité extérieure passe par le tuyau d'entrée du CDM pour le remplacement de la plaque afin d'évacuer la chaleur à l'intérieur du CDM et retourne à l'unité extérieure par le tuyau de sortie du changeur de plaques.
L'eau purifiée dans la canalisation de circulation interne du CDM est fournie au VCDU après avoir traversé la pompe de circulation, le capteur de débit, le capteur de pression et le capteur de température, puis est distribuée dans le serveur TC4600E-LP ;
L'eau chaude après l'échange thermique TC4600E-LP traverse le VCDU, retourne au tuyau de retour CDM, traverse le capteur de pression et le capteur de température, et retourne à l'échange de plaques pour le refroidissement.
