صفحهٔ سردکنندهٔ CPU: راه‌حل‌های خنک‌سازی مستقیم مایع [۲۰۲۴]

همهٔ دسته‌بندی‌ها
حذف مستقیم گرما از پردازنده برای خنک‌کنندگی مایع قابل اعتماد

حذف مستقیم گرما از پردازنده برای خنک‌کنندگی مایع قابل اعتماد

صفحه سردکننده برای خنک‌سازی پردازنده، رابط حرارتی مستقیمی بین پردازنده و مدار خنک‌کنندگی مایع فراهم می‌کند تا انتقال گرما از پردازنده به‌صورت کارآمد انجام شود. مایع خنک‌کننده از طریق شیارهای داخلی این صفحه عبور کرده و انرژی حرارتی را به سمت مانیفولد، مبادله‌گر حرارتی یا واحد توزیع خنک‌کنندگی هدایت می‌کند. طراحی این صفحه قابل تنظیم است تا با ابعاد پردازنده، الگوی نصب، بارهای حرارتی، نیازهای مایع خنک‌کننده و فضای موجود برای نصب سازگار باشد. موارد مهمی که باید در نظر گرفته شوند شامل انتخاب جنس مواد، هندسه شیارها، تخت‌بودن سطح، آب‌بندی، دبی جریان و افت فشار هستند. این صفحه‌های سردکننده برای سرورها، مراکز داده، ایستگاه‌های کاری، پلتفرم‌های محاسباتی با عملکرد بالا و سایر کاربردهای محاسباتی پیشرفته مناسب هستند. همچنین می‌توان آن‌ها را در سیستم‌های خنک‌کنندگی مایع مستقیم سطح رک یکپارچه کرد تا مدیریت حرارتی مقیاس‌پذیری داشته باشد.
دریافت نقل‌قول

مطالعه موردی

خنک‌سازی پردازنده سرور

برای یک پلتفرم سرور، روشی مستقیم‌تر برای دفع گرما از پردازنده‌های با عملکرد بالا که تحت بارهای طولانی‌مدت کار می‌کنند، مورد نیاز بود. یک صفحه سردکننده برای خنک‌سازی پردازنده دقیقاً روی آن نصب شد و به یک حلقه گردش مایع متصل گردید. این پیکربندی شامل لوله‌های تأمین و بازگشت، یک مانیفولد و تجهیزات دفع گرما برای حفظ جریان مداوم سیال خنک‌کننده بود. در مرحله برنامه‌ریزی سیستم، تیم مهندسی بار گرمایی پردازنده، نیازمندی‌های نصب، سازگاری سیال خنک‌کننده و فضای موجود در اطراف سوکت پردازنده را در نظر گرفت. معماری خنک‌سازی مستقیم، مسیری اختصاصی برای انتقال گرما از پردازنده به مدار مایع فراهم کرد. این رویکرد را می‌توان در محیط‌های سروری متراکمی به کار برد که در آن‌ها خنک‌سازی معمولی با هوا با افزایش تقاضاهای حرارتی روبه‌رو می‌شود.

خنک‌کنندگی پردازنده‌های HPC

پلتفرمی با قابلیت پردازش بالا در حال پیکربندی بود که از پردازنده‌های مرکزی با عملکرد بالا استفاده می‌کرد که برای بارهای محاسباتی طراحی شده‌اند و می‌توانستند گرمای قابل توجهی تولید کنند. صفحات سردکنندهٔ پردازنده‌ها در حلقهٔ خنک‌کنندگی مایع سرور ادغام شده بودند تا گرما را مستقیماً از ناحیهٔ پردازنده جذب کنند. در طراحی، جریان مایع خنک‌کننده، افت فشار، سطح تماس و ساختار نصب به‌گونه‌ای در نظر گرفته شده بود که سازگاری با سخت‌افزار محاسباتی تضمین شود. چندین شاخهٔ خنک‌کنندهٔ پردازنده می‌توانستند از طریق یک مانیفولد مشترک به هم متصل شوند و این امکان را فراهم می‌کرد که سیستم چندین پردازنده را در یک رک مدیریت کند. این پیکربندی رویکردی ساختارمند برای خنک‌سازی پردازنده‌ها فراهم می‌کرد و در عین حال امکان هماهنگی زیرساخت خنک‌کنندگی مایع — شامل پمپ‌ها، مبدل‌های حرارتی و زیرساخت‌های حرارتی موجود — را برای تسهیلات فراهم می‌نمود.

به‌روزرسانی پردازندهٔ مرکزی مرکز داده

مرکز داده‌ای در حال ارتقاء رک‌های سرور انتخاب‌شده با پردازنده‌های قدرتمندتر بود، در حالی که برای تجهیزات کم‌تراکم‌تر از سیستم خنک‌کنندگی هوا به‌صورت مرسوم استفاده می‌شد. صفحات سردکننده پردازنده (کُلدپلیت) برای ارائه خنک‌سازی مستقیم مایع به پردازنده‌های ارتقاء‌یافته معرفی شدند. این صفحات از طریق مانیفولدهای سطح رک و لوله‌های حامل مایع خنک‌کننده به یکدیگر متصل شدند و برای دسترسی آسان در زمان تعمیر و نگهداری، اتصالات قابل جداسازی سریع در نظر گرفته شدند. پیش از اجرای پروژه، نیازهای حرارتی پردازنده‌ها، شرایط مایع خنک‌کننده، تراکم رک‌ها و ظرفیت دفع گرما ارزیابی شدند. این راهبرد ترکیبی امکان متمرکز کردن خنک‌سازی مایع بر روی سرورهای با نیاز حرارتی بالاتر را فراهم کرد، بدون اینکه لازم باشد کل تأسیسات از نو طراحی شوند. همچنین این راهبرد زیرساختی مقیاس‌پذیر برای ارتقاء‌های آینده پردازنده‌ها و گره‌های محاسباتی اضافی با خنک‌سازی مایع فراهم کرد.

محصولات مرتبط

صفحهٔ سردکنندهٔ برای کاربردهای پردازندهٔ مرکزی (سی‌پی‌یو) یک قطعهٔ خنک‌کنندهٔ مایع است که برای انتقال مستقیم گرما از پردازنده به مایع خنک‌کنندهٔ در جریان طراحی شده است. کانال‌های داخلی جریان مایع را در سراسر ناحیهٔ انتقال گرما هدایت می‌کنند، در حالی که ساختار نصب خارجی با استفاده از رابط حرارتی مناسب، تماس لازم را با سی‌پی‌یو حفظ می‌کند. بسته به کاربرد، صفحهٔ سردکننده می‌تواند با توجه به ابعاد بسته‌بندی سی‌پی‌یو، چیدمان سوکت، بار حرارتی، نیازهای جریان، محدودیت‌های فشار و فضای نصب تنظیم شود. مس، آلومینیوم یا سایر مواد مناسب بسته به نیازهای سازگانی حرارتی و سیالی قابل بررسی هستند. صفحه‌های سردکنندهٔ سی‌پی‌یو در سرورها، مراکز داده، سیستم‌های محاسباتی با عملکرد بالا (HPC)، ایستگاه‌های کاری و سایر پلتفرم‌های محاسباتی با عملکرد بالا قابل استفاده‌اند. همچنین این صفحه‌ها می‌توانند با مانیفلدها، پمپ‌ها، لوله‌ها، اتصالات سریع جداشونده و مبدل‌های حرارتی ترکیب شوند تا راه‌حلی کامل از خنک‌کنندگی مستقیم مایع ایجاد شود.

پرسش‌های رایج

صفحه سردکننده پردازنده چیست؟

صفحهٔ سردکنندهٔ واحدهای پردازشی، قطعه‌ای برای خنک‌کنندگی مایع است که مستقیماً روی پردازنده نصب می‌شود تا گرما را به مایع خنک‌کنندهٔ در حال گردش منتقل کند. کانال‌های داخلی اجازه می‌دهند مایع خنک‌کننده انرژی حرارتی را از ناحیهٔ پردازنده جذب کرده و آن را از طریق حلقهٔ خنک‌کنندگی به مبدل حرارتی، واحد توزیع خنک‌کنندگی یا سایر تجهیزات دفع حرارت منتقل کند.
پردازنده‌های با عملکرد بالا می‌توانند در طول بارهای کاری مداوم، گرمای قابل توجهی تولید کنند. صفحهٔ سردکننده رابط خنک‌کنندگی را مستقیماً روی پردازنده قرار می‌دهد و مسیری اختصاصی برای انتقال حرارت مایع ایجاد می‌کند. این روش می‌تواند در سرورهای متراکم، سیستم‌های محاسباتی با عملکرد بالا (HPC)، مراکز داده و سایر کاربردهایی که در آن‌ها خنک‌کنندگی هوا ممکن است با نیازهای حرارتی فزاینده‌ای روبه‌رو شود، مفید باشد.
مس و آلومینیوم گزینه‌های رایج مواد هستند، هرچند انتخاب مناسب به هدایت‌پذیری حرارتی، وزن، نیازهای ساخت، در نظر گرفتن خوردگی و سازگاری با مایع خنک‌کننده بستگی دارد. مادهٔ صفحهٔ سرد باید همراه با لوله‌ها، اتصالات، مایع خنک‌کننده و سایر اجزا ارزیابی شود تا قابلیت اطمینان بلندمدت کل حلقهٔ خنک‌سازی مایع حفظ شود.
صفحهٔ سرد معمولاً از طریق لوله‌ها، اتصالات یا جفت‌کننده‌های سریع جداشدن به خطوط تأمین و بازگشت مایع خنک‌کننده متصل می‌شود. یک مانیفلد می‌تواند مایع خنک‌کننده را بین چندین صفحهٔ سرد پردازندهٔ مرکزی توزیع کند، در حالی که پمپ‌ها جریان آن را حفظ می‌کنند. سپس مایع خنک‌کنندهٔ گرم‌شده به سمت تجهیزات دفع حرارت حرکت کرده و پس از آن به حلقهٔ خنک‌سازی بازمی‌گردد.
انتخاب باید با در نظر گرفتن ابعاد بسته‌بندی پردازنده، سوکت و نیازهای نصب، بار حرارتی، نوع مایع خنک‌کننده، دبی جریان، افت فشار، دمای کاری و فضای موجود انجام شود. همچنین باید کیفیت تماس و آب‌بندی نیز ارزیابی گردد. برای سیستم‌های چندپردازنده‌ای، صفحه سردکننده باید با منیفولد و معماری کلی خنک‌سازی مایع سازگان داشته باشد.

مقاله مرتبط

فیبر نوری چگونه سیگنال‌های نوری را منتقل می‌کند؟

20

Jun

فیبر نوری چگونه سیگنال‌های نوری را منتقل می‌کند؟

تجربیات پروژه‌های کاربردی که عملکرد واقعی انتقال سیگنال فیبر نوری را در دنیای واقعی نشان می‌دهند در طول شانزده سال فعالیت در صنعت جهانی کابل‌کشی ساختاریافته و اتصالات شبکه، من مسئولیت بی‌شمار پروژه‌هایی را بر عهده داشته‌ام که به‌طور گسترده‌ای به...
مشاهدهٔ بیشتر
نصب کابل فیبر نوری برای پشتیبان دیتاسنتر.

25

Jun

نصب کابل فیبر نوری برای پشتیبان دیتاسنتر.

نمونه‌های پروژه‌های واقعی که ارزش استانداردسازی نصب کابل‌های فیبر نوری را منعکس می‌کند؛ با بیش از شانزده سال تجربه در زمینه کابل‌کشی ساختاریافته و اجرای زیرساخت مراکز داده، من مسئولیت ده‌ها پروژه اصلی مرکز داده را بر عهده داشته‌ام...
مشاهدهٔ بیشتر
چگونه کابل‌های داده را بر اساس سناریوهای استفاده طبقه‌بندی کنیم؟

14

Jul

چگونه کابل‌های داده را بر اساس سناریوهای استفاده طبقه‌بندی کنیم؟

تجربیات واقعی در زمینه با اجرای شبکه در محیط‌های چندگانه در طول یک مهاجرت جامع شبکه برای مرکز اصلی یک مؤسسه مالی در بهار گذشته، تیم اجرایی ما با قطعی‌های ارتباطی عمده‌ای در سراسر طبقات مختلف عملیاتی مواجه شد...
مشاهدهٔ بیشتر
انواع اتصال‌دهنده‌های کابل پچ اترنت چیست؟

18

Jul

انواع اتصال‌دهنده‌های کابل پچ اترنت چیست؟

چالش‌های واقعی در محیط عملیاتی با بازسازی‌های تجاری شبکه: در طول بازسازی گسترده‌ی شبکه‌ای در یک مرکز انجام سفارش‌های تجارت الکترونیکی در سال گذشته، تیم راه‌اندازی ما با موجی غیرمنتظره از افت بسته‌ها و قطعی‌های متناوب اتصال در سراسر اصلی‌ترین بخش‌های شبکه مواجه شد...
مشاهدهٔ بیشتر

نظرات مشتریان

اندرو میلر

صفحه‌های سردکننده پردازنده به‌صورت یکپارچه در حلقه خنک‌سازی مایع سرور ما جای گرفتند. طراحی فشرده این صفحه‌ها به سازمان‌دهی مسیر مایع خنک‌کننده کمک کرد و در عین حال راه‌حلی مستقیم برای خنک‌سازی پردازنده‌های با بار بالا فراهم نمود.

توماس کارتر

ما صفحه‌های سردکننده پردازنده را در چند گره محاسباتی با قابلیت پردازش بالا نصب کردیم و آن‌ها را از طریق یک منیفولد مشترک به هم متصل نمودیم. پیکربندی ماژولار، گسترش سیستم و نگهداری را برای تیم مهندسی ما آسان‌تر کرد.

دریافت پیش‌فاکتور رایگان

نماینده ما به زودی با شما تماس خواهد گرفت.
ایمیل
موبایل / واتساپ
Name
نام شرکت
پیام
0/1000
مدیریت حرارتی مستقیم پردازندهٔ مرکزی

مدیریت حرارتی مستقیم پردازندهٔ مرکزی

صفحه خنک‌کننده‌ای برای خنک‌سازی پردازندهٔ مرکزی، گرمای تولیدشده را مستقیماً از پردازنده به مدار مایع منتقل می‌کند و مسیر حرارتی کوتاه و کنترل‌شده‌ای ایجاد می‌نماید. مایع خنک‌کننده از طریق شیارهای داخلی که زیر سطح اصلی انتقال حرارت قرار دارند عبور می‌کند و انرژی حرارتی جذب‌شده را از پردازنده دور می‌برد. عملکرد این سیستم به عواملی مانند کیفیت رابط حرارتی، ساختار شیارها، جریان مایع خنک‌کننده، بار واردشده بر پردازنده و ویژگی‌های مواد تشکیل‌دهندهٔ صفحه بستگی دارد. این صفحه خنک‌کننده می‌تواند با مانیفلدها، پمپ‌ها، لوله‌ها و مبدل‌های حرارتی ترکیب شود تا حلقهٔ کامل خنک‌سازی را تشکیل دهد. این معماری مستقیم به‌ویژه در سرورهای پرقدرت و سیستم‌های محاسباتی که در آن‌ها پردازنده‌ها تحت بارهای طولانی‌مدت کار می‌کنند و گرما را در فضای محدود تجهیزات متمرکز تولید می‌کنند، کاربرد دارد.
طراحی دقیق شیارهای خنک‌سازی

طراحی دقیق شیارهای خنک‌سازی

کانال‌های خنک‌کنندهٔ داخلی بر اثربخشی انتقال حرارت صفحهٔ سرد سی‌پی‌یو تأثیر می‌گذارند و همچنین نیازهای فشار مایع خنک‌کننده را کنترل می‌کنند. ابعاد کانال‌ها، مسیرهای جریان، موقعیت دریچه‌های ورودی و خروجی و هندسهٔ سطح تماس را می‌توان با توجه به پردازندهٔ مورد نظر و شرایط کار طراحی کرد. سیستم خنک‌کننده باید عملکرد انتقال حرارت را با مقاومت جریان قابل قبولی متعادل کند تا پمپ‌ها بتوانند گردش مورد نیاز را حفظ کنند. تخت‌بودن سطح و فشار نصب نیز اهمیت دارند، زیرا تماس یکنواخت بین صفحهٔ سرد و رابط حرارتی به انتقال حرارت قابل پیش‌بینی کمک می‌کند. با در نظر گرفتن همزمان بار حرارتی سی‌پی‌یو، ویژگی‌های مایع خنک‌کننده، دبی جریان و محدودیت‌های مکانیکی، صفحهٔ سرد را می‌توان به‌طور مؤثرتری در معماری کامل خنک‌سازی مایع مستقیم ادغام کرد.
خنک‌سازی مقیاس‌پذیر چند سی‌پی‌یو

خنک‌سازی مقیاس‌پذیر چند سی‌پی‌یو

مراکز داده و پلتفرم‌های محاسباتی با قدرت بالا ممکن است از چندین پردازنده درون یک سرور واحد یا در رک‌های متراکم استفاده کنند. صفحه‌های سردکنندهٔ CPU را می‌توان از طریق مانیفولدها به هم متصل کرد تا مسیرهای منظم تأمین و بازگشت مایع خنک‌کننده برای چندین پردازنده ایجاد شود. شاخه‌های خنک‌کننده را می‌توان بر اساس بار حرارتی و دبی مورد نیاز هر CPU برنامه‌ریزی کرد، در حالی که زیرساخت مشترک به پمپ‌ها و تجهیزات دفع حرارت متصل می‌شود. اتصالات سریع جداشدنی (Quick disconnect couplings) رابط‌هایی راحت فراهم می‌کنند وقتی سرورها نیاز به تعمیر یا تعویض داشته باشند. این معماری ماژولار امکان گسترش ظرفیت خنک‌سازی مایع را در کنار زیرساخت محاسباتی فراهم می‌کند. همچنین می‌تواند از پیاده‌سازی‌های ترکیبی پشتیبانی کند که در آن خنک‌سازی مایع برای پردازنده‌های پرتوان به کار می‌رود، در حالی که تجهیزات با تراکم پایین‌تر همچنان از خنک‌سازی معمولی هوایی استفاده می‌کنند.

دریافت پیش‌فاکتور رایگان

نماینده ما به زودی با شما تماس خواهد گرفت.
ایمیل
موبایل / واتساپ
Name
نام شرکت
پیام
0/1000