Сравнительный анализ способов охлаждения серверов вычислительных центров и банков данных. Часть 1. Схемотехнические решения и их особенности
УДК 004.3'124
Архаров И. А., Махотин И. Д.
Аннотация
В работе рассматриваются перспективы применения диэлектрика в качестве теплоносителя в системах охлаждения серверов, используемых в центрах обработки и хранения данных. Скорость роста ИТ-сектора экономики сегодня носит экспоненциальный характер. Большие задачи требуют больших вычислительных ресурсов, мощных процессоров, больших хранилищ данных, огромных серверов, которые в ходе работы выделяют тепло. В процессе работы все компоненты сервера выделяют тепло. Работа при высоких температурах может привести к сбоям в работе, потерям мощности и поломкам в электронных системах. В настоящее время промышленная IT–сфера все чаще сталкивается с проблемой перегрева серверного оборудования при использовании воздушных систем охлаждения. Однако, на сегодняшний день существует более эффективная и экономичная альтернатива воздушным системам теплоотвода – жидкостное охлаждение. В статье рассчитывается мощность теплового потока для двух актуальных в настоящее время методов отвода тепла от электронных компонентов: воздушного и жидкостного. Расчеты производятся на основании критериальных уравнений конвективного теплообмена для различных случает теплоотдачи. Исходные данные по скорости потока, размерам теплоотводящей пластины, температуре потока и охлаждаемой поверхности взяты одинаковые для воздушной и жидкостной среды. Рассматриваются случаи обтекания текучей средой горизонтально расположенного процессора вынужденными ламинарными потоками жидкости и воздуха. Любой процессор является сложным многокомпонентным устройством, поэтому для уточнения расчета рассматривается теплоотвод от теплораспределяющей крышки процессора. На основании полученных результатов проведено сравнение двух приведенных методик теплоотвода и сформулирован вывод о перспективах жидкостного охлаждения.
Ключевые слова: охлаждения серверов, ЦОД, теплотехнический расчет, критерии подобия, мощность теплового потока обмен в каналах.
Сравнительный анализ способов охлаждения серверов вычислительных центров и банков данных. Часть 1. Схемотехнические решения и их особенности
Аннотация
В работе рассматриваются перспективы применения диэлектрика в качестве теплоносителя в системах охлаждения серверов, используемых в центрах обработки и хранения данных. Скорость роста ИТ-сектора экономики сегодня носит экспоненциальный характер. Большие задачи требуют больших вычислительных ресурсов, мощных процессоров, больших хранилищ данных, огромных серверов, которые в ходе работы выделяют тепло. В процессе работы все компоненты сервера выделяют тепло. Работа при высоких температурах может привести к сбоям в работе, потерям мощности и поломкам в электронных системах. В настоящее время промышленная IT–сфера все чаще сталкивается с проблемой перегрева серверного оборудования при использовании воздушных систем охлаждения. Однако, на сегодняшний день существует более эффективная и экономичная альтернатива воздушным системам теплоотвода – жидкостное охлаждение. В статье рассчитывается мощность теплового потока для двух актуальных в настоящее время методов отвода тепла от электронных компонентов: воздушного и жидкостного. Расчеты производятся на основании критериальных уравнений конвективного теплообмена для различных случает теплоотдачи. Исходные данные по скорости потока, размерам теплоотводящей пластины, температуре потока и охлаждаемой поверхности взяты одинаковые для воздушной и жидкостной среды. Рассматриваются случаи обтекания текучей средой горизонтально расположенного процессора вынужденными ламинарными потоками жидкости и воздуха. Любой процессор является сложным многокомпонентным устройством, поэтому для уточнения расчета рассматривается теплоотвод от теплораспределяющей крышки процессора. На основании полученных результатов проведено сравнение двух приведенных методик теплоотвода и сформулирован вывод о перспективах жидкостного охлаждения.
Ключевые слова: охлаждения серверов, ЦОД, теплотехнический расчет, критерии подобия, мощность теплового потока обмен в каналах.
English
Русский
