Was sind Serverkühlungstechnologien?

Mit der Entwicklung von Hochleistungsrechenzentren und Cloud Computing sind auch Netzwerkserver mit dem Problem der Belastung und Zentralisierung konfrontiert. Dies bringt zweifellos Herausforderungen für die Serverkühlung mit sich, fördert aber auch bis zu einem gewissen Grad die Entwicklung und den Fortschritt der Serverkühlungstechnologie. Es gibt mehrere moderne Kühltechnologien. Werfen wir einen Blick auf die Entwicklung und Anwendungstechnik der Serverkühlung.

Entwicklung der Serverkühlungstechnologie

Von der Vergangenheit bis heute hat sich auch die Technologie der Serverkühlung weiterentwickelt und drei Phasen durchlaufen.

Blütezeit: In der Zeit von 1965 bis 2000 steckte die Entwicklung von Mainframe-Computern und Netzwerkservern noch in den Kinderschuhen, so dass die traditionelle Luftkühlung die Hauptrolle spielte. Allerdings gab es zu dieser Zeit bereits die Technologie der Flüssigkeitskühlung, bei der die elektronischen Komponenten in eine nichtleitende Kühlflüssigkeit eingelegt wurden. Die Kosten für die Wärmeableitung waren aufgrund der begrenzten Technologie für die Materialherstellung recht hoch.

Reifezeit: Wahrscheinlich zwischen 2001 und 2009, mit dem Aufkommen des Internet-Zeitalters, stieg die Nachfrage nach Netzwerkservern sprunghaft an, und die Anforderungen an die Kühlung wurden immer höher. Die traditionellen Technologien zur Luft- und Flüssigkeitskühlung konnten dem nicht mehr gerecht werden, so dass eine intelligente Steuerungstechnologie für Lüfter aufkam.

Hochgeschwindigkeitsentwicklung: Seit 2010 hat die Entwicklung von Cloud Computing und Rechenzentren dazu geführt, dass Server auf begrenztem Raum untergebracht werden müssen und die Wärmeableitung zu einer der wichtigsten Prioritäten geworden ist. Zu dieser Zeit brachten intelligente Steuerungstechnik und neue Wärmeableitungsmaterialien als Schwerpunkt des IT-Teams neuen Schwung in den Bereich der Wärmeableitung.

Warum die Serverkühlung wichtig ist?

Es ist wichtig, dass der Server im Betrieb kühl bleibt. Zu hohe Temperaturen können zum Absturz des Servers und in schweren Fällen zu Datenverlusten und Dienstunterbrechungen führen. Es gibt eine Temperaturschwelle, ab der die Leistung des Servernetzwerks beeinträchtigt wird, wenn die Temperatur über 70 Grad Celsius steigt. An diesem Punkt hat auch der an den Server angeschlossene Computer Probleme, die das Betriebssystem betreffen. Steigt die Temperatur bis zu einem gewissen Grad weiter an, führt dies zu ernsthaften Problemen wie Bränden, Stromausfällen usw.

Typen von Serverkühlungstechnologie

In der kontinuierlichen Entwicklung und Erforschung haben sich auch verschiedene Arten von Serverkühlungstechnologien herausgebildet, darunter freie Kühlung, Flüssigkeitskühlung, Wärmesensor, intelligente Steuerung und Kühlung von Serverschränken.

Luftkühlung

Die Luftkühlung, auch freie Kühlung genannt, dient dazu, die Richtung des Windes zu lenken, der die kalte Luft zum Heizelement bläst oder die heiße Luft vom Heizelement abzieht, um eine Serverkühlung zu erreichen. Es gibt zwei spezifische Methoden.

Die erste ist der Ventilator. Wir müssen vor allem eine große Anzahl von Kühlvorrichtungen auf der Hauptplatine des Servers installieren und dann die Lüfter über und unter dem Serverschrank anbringen. Wenn das Kühlgerät die Wärme der elektronischen Komponenten ableitet, wird die Wärme durch den vom Lüfter erzeugten Luftstrom abgeführt, wodurch eine Kühlung erreicht wird.

Die Zweite ist der Kühlluftkanal. Die Hauptmethode besteht darin, die Abdeckung des Luftkanals auf den elektronischen Komponenten der Hauptplatine des Servers zu platzieren, der vordere Teil ist mit dem Lüfter verbunden, um den Einlass zu bilden, und das hintere Ende wird am hinteren Luftauslass der Hauptplatine platziert, um einen Konvektionsbereich zu bilden. Gleichzeitig bilden der blockierende Teil, der abdichtende Teil und der teilende Teil entsprechende Luftkanäle. Wenn sich die Wärme im Luftkanal befindet, kann sie durch den Luftstrom im Luftkanal abtransportiert werden.

Flüssigkeitskühlung

Die Flüssigkeitskühlung bezieht sich auf die Methode der Wärmekonvektion oder Wärmeleitung, hauptsächlich durch das Eintauchen oder den Fluss von Flüssigkeit, um die Wärme zur vollständigen Serverkühlung abzuführen. Es gibt zwei gängige Methoden der Flüssigkeitskühlung: Eintauchen und Flüssigkeitskühlkreisläufe.

Eintauchen: Beladen eines Servers mit einer großen Anzahl von flüssigen Kühlmitteln, z. B. fluorierten Kohlenwasserstoffen. Die Serverchips werden in das flüssige Kühlmittel eingetaucht. Dampf entsteht, wenn das flüssige Kühlmittel und der Kondensator die Wärme vom Chip abführen. Der Dampf zirkuliert mit dem Kühlmittel, um die Wärme in einem bestimmten Kreislauf abzuführen, und wird nach der Kühlung durch den Kühlkörper flüssig und geht in das Kühlmittel über.

Flüssigkeitskühlkreislauf: Die Heizelemente des Servers sind zu einer Einheit zusammengefasst, und die Wärme wird über die Wasserkühlung abgeleitet. Im Servergehäuse befinden sich feste Rohrleitungen, ein erster Wärmeaufnahmeteil, ein zweiter Wärmeaufnahmeteil und eine große Pumpe. Die Kühlflüssigkeit kann unabhängig voneinander zu jedem Monomer zirkulieren, und nachdem sie jeden Teil der Anlage durchlaufen hat, wird die Wärme an das Gehäuse abgegeben. Schließlich wird sie durch die natürliche Wärmeabgabe des Gehäuses oder den Lüfter an die Luft abgegeben, um die Kühlung abzuschließen.

Thermischer Sensor

Ein thermischer Sensor wird auf dem Server installiert, und die Wärme wird nach außen übertragen, um den Effekt der Serverkühlung zu erzielen. Das Prinzip des thermischen Sensors besteht darin, Wärme an Objekte mit niedriger Temperatur zu übertragen, einschließlich Kühlkörper, Kühlplatten und Halbleiterplatten. Der Halbleiter verwendet zwei Leiter, um einen Stromkreis zu bilden. Wenn ein Gleichstrom durchfließt, wird ein Ende zur Wärmeabgabe und das andere Ende zur Wärmeaufnahme verwendet. Wenn die Stromrichtung umgekehrt wird, kehren sich auch die Wärmeaufnahme und -abgabe um.

Intelligent Steuerung

Bei der intelligenten Steuerung werden Sensoren verwendet, um die Temperatur und die Last im Server zu ermitteln, und dann werden über den Sensor Informationen über die Temperaturparameter eingeholt, der Fluss der Lüfter oder des Kühlmittels an den Steuerkreis angepasst und ein intelligenter Kühlmechanismus für den Server realisiert. Das Funktionsprinzip besteht darin, dass der Lüfter, wenn er in Betrieb ist, den Luftstrom durch die CPU und andere Serverkomponenten leitet, und der Controller steuert den Lüfter, um die Temperatur entsprechend den vom Netzteil und dem Temperatursensor gesendeten Informationen anzupassen.

Kühlung von Serverschränken

Die einfachste Art, einen Server zu kühlen, besteht darin, genügend Platz zu lassen, um einen guten Luftstrom zwischen den Serverschränken zu gewährleisten. Die Serverkühlung wird durch Lüfter, im Schrank installierte Lüfterplatten oder Klimaanlagen erreicht. Die Temperatur im Inneren des Schranks kann durch die Türöffnung, die Größe und die Art der Komponenten beeinflusst werden. Sie können also einen Serverschrank mit offener oder perforierter Tür wählen, der mehr Platz bietet, um eine unterschiedliche Anzahl von Serverschränken unterzubringen, wobei ein Abstand von mindestens 1 bis 2 Zoll zwischen den Geräten und der Vorder- und Rückseite des Schranks einzuhalten ist, um eine gute Luftzirkulation zu gewährleisten.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Problem der Dienstleistungskühlung schon immer eine wichtige Angelegenheit war, die große Aufmerksamkeit verdient hat. Auch die Entwicklung der Kühltechnologie steht in ständigem Einklang mit den Bedürfnissen der Server in Rechenzentren. Aus heutiger Sicht werden die verschiedenen Technologien zur Serverkühlung immer ausgereifter. Sie können die Serverkühlung auf der Grundlage Ihrer geschätzten Kosten und der tatsächlichen Nutzung planen.