לוח קירור למעבד: פתרונות קירור נוזלי ישיר [2024]

כל הקטגוריות
הסרת חום ישירה מה-CPU ליצירת קירור נוזלי אמין

הסרת חום ישירה מה-CPU ליצירת קירור נוזלי אמין

לוח קריר עבור קירור CPU מספק ממשק תרמי ישיר בין המעבד למערכת הקירור הנוזלית, מה שמאפשר העברת חום מה-CPU ביעילות. הנוזל הקורר זורם דרך ערוצים פנימיים בלוח ומעביר את האנרגיה התרמית למתאם, למחלף חום או ליחידת הפצת קירור. ניתן להתאים את העיצוב לממדים של ה-CPU, לדפוסי ההרכבה, לעומסים התרמיים, לדרישות הנוזל הקורר ולשטח הזמין להתקנה. נושאים חשובים להתחשב בהם כוללים בחירת החומר, גאומטריית הערוצים, שטחיות המשטח, איטום, קצב הזרימה ואובדן הלחץ. לוחות קירור ל-CPU מתאימים לשרתים, מרכזי נתונים, תחנות עבודה, פלטפורמות עיבוד יעיל מאוד (HPC) ויישומים אחרים של חישוב ביצועים גבוהים. כמו כן, ניתן לשלב אותם במערכות קירור נוזלי ישירות ברמה של מדף לשם ניהול תרמי ניתן להרחבה.
קבלו הצעת מחיר

מחקר מקרה

קירור CPU לשרתים

פלטפורמת שרת דרשה שיטה ישירה יותר להסרת חום מ-CPUs בעלי ביצועים גבוהים שפעלו תחת עומסי עבודה מתמשכים. לוח קריר עבור קירור ה-CPU הותקן ישירות מעל המעבד ומחובר למעגל סיבוב נוזלי. התצורה כללה צינורות אספקה וחזרה, מנהרה וציוד להסרת חום כדי לשמור על זרימת נוזל מתמדת. במהלך תכנון המערכת, צוות ההנדסה שקל את העומס החום של המעבד, דרישות ההתקנה, תאימות הנוזל והשטח הזמין סביב שקע ה-CPU. אדריכלות הקירור הישיר סיפקה מסלול העברת חום מיועד מהמַעבֵד אל מעגל הנוזל. גישה זו יכולה להיות מיושמת בסביבות שרתים צפופות שבהן קירור אויר קונבנציונלי נתקל בדרישות חום עולמות.

קירור מעבדי HPC

הותקן פלטפורמה של HPC עם מעבדים בעלי ביצועים גבוהים שתוכננו לעבודות חישוביות שיכולות לייצר פליטה תרמית משמעותית. לוחות קירור ל-CPUs הוטמעו בלולאת הקירור הנוזלית של השרת כדי לאסוף חום ישירות מאזור המעבד. העיצוב לקח בחשבון את זרימת הנוזל, נפילת הלחץ, שטח המגע והמבנה להרכבה כדי להבטיח תאימות עם ציוד החישוב. ניתן לחבר כמה ענפי קירור ל-CPUs דרך מניפולד משותף, מה שמאפשר למערכת לנהל מספר מעבדים בתוך מדף אחד. תצורה זו סיפקה גישה מובנית לקירור המעבדים תוך כדי כך שמאפשרת למרכז הנתונים לתאם את הקירור הנוזלי עם משאבות, מחליפים חום ותשתיות תרמיות קיימות.

שדרוג מעבדים במרכז נתונים

מרכז נתונים עשה שדרוג למדפי שרתים נבחרים על ידי התקנת מעבדים בעלי ביצועים גבוהים יותר, תוך שמירה על מערכת קירור אויר מסורתית עבור ציוד בעל צפיפות נמוכה. לִמְשַׁרְתֵּי ה-CPU הוכנסו לוחות קירור (cold plates) כדי לאפשר קירור נוזלי ישיר למעבדים המושדרגים. הלוחות התחברו דרך מנהלות ברמת המדף וצינורות נוזל קירור, עם ממשקים להסרה מהירה לצורך תחזוקה. בפרויקט נחקרו דרישות החום של המעבדים, תנאי הנוזל הקורר, הצפיפות של המדפים והיכולת להיפטר מהחום לפני ההטמעה. האסטרטגיה ההיברידית הזו אפשרה להתמקד בקירור נוזלי רק בשרתים שדורשים כמות גדולה יותר של קירור חום, במקום לעצב מחדש את כל המתקן. כמו כן, היא סיפקה יסוד ניתן להרחבה לשדרוגי מעבדים עתידיים ולצמתים נוספים של חישוב עם קירור נוזלי.

מוצרים קשורים

לוח קריר ליישומים של מעבד הוא רכיב קירור נוזלי שנועד להעביר חום ישירות מהמעבד לנוזל קירור זורם. תעלות פנימיות מדריכות את הנוזל לאורך שטח העברת החום, בעוד שהמבנה החיצוני להרכבה שומר על מגע עם המעבד באמצעות ממשק תרמי מתאים. בהתאם ליישום, ניתן להתאים את הלוח הקריר לממדים של אריזת המעבד, לסדרת הסוקט, לעומס התרמי, לדרישות הזרימה, למגבלות הלחץ ולשטח ההתקנה. ניתן לבחור בדמויות נחושת, אלומיניום או חומרים מתאימים אחרים בהתאם לדרישות התאימות התרמית והנוזלית. לוחות קריר ל-‏CPU ניתנים לשימוש בשרתים, מרכזי נתונים, מערכות חישוב ביצועים גבוהים (HPC), תחנות עבודה ופלטפורמות חישוב ביצועים גבוהים אחרות. כמו כן, ניתן לשלב אותם עם מניפולדים, משאבות, צינורות, חיבורים מהירים וمبادלי חום כדי ליצור פתרון מלא של קירור נוזלי ישיר.

שאלה נפוצות

מהו לוח קירור (cold plate) לקירור CPU?

לוח קריר ל־CPU הוא רכיב קירור נוזלי המותקן ישירות מעל מעבד כדי להעביר חום לנוזל קירור שזורם. תעלות פנימיות מאפשרות לנוזל הקירור לספוג את האנרגיה התרמית מאזור ה־CPU ולשאת אותה דרך לולאת הקירור למחסום חום, יחידת הפצת קירור או ציוד אחר להסרת חום.
מעבדים בעלי ביצועים גבוהים יכולים לייצר כמות רבה של חום במהלך עומסים מתמשכים. לוח הקריר ממקם את ממשק הקירור ישירות על המעבד, ויוצר מסלול ייחודי להעברת חום נוזלי. זה יכול להיות שימושי בשרתי צפיפות גבוהה, מערכות חישוב ביצועים גבוהים (HPC), מרכזי נתונים ואפליקציות אחרות שבהן קירור אויר מסורתי עלול להתקשה לעמוד בדרישות התרמיות הגוברות.
נחושת ואלומיניום הם אפשרויות נפוצות של חומרים, למרות שהבחירה המתאימה תלויה במוליכות החום, במשקל, בדרישות היצרון, בהתנגדות לקורוזיה והתאמות עם נוזל הקירור. חומר הלוח הקירור צריך להוערך יחד עם הצינורות, החיבורים, נוזל הקירור והרכיבים האחרים כדי לסייע בהבטחת אמינות ארוכת טווח בכל לולאת הקירור הנוזלית.
לוח הקירור מתחבר בדרך כלל לקווי האספקה והחזרה של נוזל הקירור באמצעות צינורות גומי, חיבורים או חיבורים מהירים. מניפולד יכול לחלק את נוזל הקירור לכמה לוחות קירור של CPU, בעוד שמשאבות שומרות על הזרימה. נוזל הקירור המחומם ממשיך לאחר מכן לציוד הסרת החום לפני שחוזר ללולאת הקירור.
הבחירה חייבת לקחת בחשבון את ממדי החבילה של ה-CPU, את הסוקט ודרישות ההתקנה, את עומס החום, את סוג הנוזל המקרר, את קצב הזרימה, את נפילת הלחץ, את טמפרטורת הפעולה והשטח הזמין. יש גם להעריך את איכות ההקשר ואת החסימה.

מאמר קשור

איך סיב אופטי מעביר אותות אור?

20

Jun

איך סיב אופטי מעביר אותות אור?

חוויות פרויקטיות מעשיות המראות את הביצועים במציאות של העברת אותות דרך סיב אופטי. במשך שישה עשר שנה של עבודה בתעשייה הבינלאומית של כבלי מבנה וקישוריות רשת, נטלתי על עצמי אחריות על פרויקטים רבים שמתבססים...
הצג יותר
הצבת כבל אופטי עבור גב עמודי מרכז נתונים.

25

Jun

הצבת כבל אופטי עבור גב עמודי מרכז נתונים.

מקרים פרקטיים מהעולם האמיתי המגלמים את הערך של הצבת כבלים אופטיים סטנדרטית. במהלך יותר מ-16 שנות עבודה בבניית תשתית קabling מאורגן ומרכזי נתונים, נטלתי על עצמי אחריות על עשרות פרויקטים להצבת גב עמודי מרכזי נתונים...
הצג יותר
איך לסווג כבלי נתונים לפי תרחישים לשימוש?

14

Jul

איך לסווג כבלי נתונים לפי תרחישים לשימוש?

חוויות שדה מהעולם האמיתי עם triểnות רשת במגוון סביבות במהלך מיגרציה מקיפה של רשת למרכז הכספים של מוסד פיננסי באביב האחרון, צו הצריכה שלנו נתקל בבעיות חסימת חיבור משמעותיות ברחבי קומות הפעילות השונות...
הצג יותר
אילו סוגי קONEקטורים נמצאים בכבל פצ' אthernת?

18

Jul

אילו סוגי קONEקטורים נמצאים בכבל פצ' אthernת?

אתגרים בשטח בעולם האמיתי עם שדרוגי רשת מסחריים במהלך שדרוג רשת масיבי במרכז מילוי הזמנות מסחר אלקטרוני בשנה שעברה, צוות ההתקנה שלי נאלץ להתמודד עם גל לא צפוי של אובדן חבילות ואובדן קישור בדרכים מתחלפות לאורך הקישור הראשי...
הצג יותר

הערכות לקוחות

אנדרו מילר

לוחות הקירור ל-CPU התמזגו חלקית למערכת הקירור הנוזלית של השרתים שלנו. העיצוב הדק עזר לנו לארגן את נתיבי הנוזל המקרר תוך כדי שסיפק פתרון קירור ישיר למתאמים בעלי עומס גבוה.

תומאס קארטר

התקנו לוחות קירור ל-CPU במספר צמתים של חישוב ביצועים גבוהים (HPC) וחברנו אותם דרך מניפולד משותף. התצורה המודולרית הפחיתה את מורכבות הרחבת המערכת והתחזוקה לקבוצת המהנדסים שלנו.

קבלו הצעת מחיר בחינם

הנציג שלנו ייצור עמכם קשר בקרוב.
דואל
נייד / ווטסאפ
שם
שם החברה
הודעה
0/1000
ניהול תרמי ישיר של CPU

ניהול תרמי ישיר של CPU

לוח קירור ל־CPU מעביר חום באופן ישיר מהמעבד למעגל נוזלי, ויוצר מסלול תרמי קצר ומבוקר. הנוזל הקורר זורם דרך ערוצים פנימיים הממוקמים מתחת לפני השטח העיקרי להעברת חום ומסיע את האנרגיה התרמית שנогנת מה־CPU. הביצועים תלויים בגורמים כגון איכות הממשק התרמי, מבנה הערוצים, זרימת הנוזל הקורר, עומס המעבד ותכונות החומר. הלוח יכול להיות משולב עם מחלקות, משאבות, צינורות ומחליפים תרמיים כדי ליצור לולאת קירור שלמה. אדריכלות ישירה זו שימושית במיוחד בשרתים ובמערכות حوسبة בעוצמה גבוהה, שבהן המעבדים פועלים לעומסים מתמשכים ויוצרים חום מרוכז במרחב מצומצם של הציוד.
עיצוב מדויק של ערוץ הקירור

עיצוב מדויק של ערוץ הקירור

הערוצים הפנימיים לקליטת חום משפיעים על יעילות העברת החום של לוח קירור ה-CPU, ובמקביל משלטים על דרישות הלחץ של נוזל הקירור. ניתן לעצב את הממדים של הערוצים, מסלולי הזרימה, מיקומי הכניסה והיציאה, והגאומטריה של משטח ההשקה בהתאם למעבד הרצוי לתנאי הפעולה. מערכת הקירור חייבת לאזן בין ביצועי העברת החום לבין התנגדות זרימה ברמה סבירה, כדי שמשאבות יוכלו לשמור על הזרימה הנדרשת. גם שטיחות המשטח ולחץ ההרכבה חשובים, משום שהשקה עקבייה בין לוח הקירור ובין חומר הממשק התרמי תומכת בהעברת חום צפוייה. על ידי שיקול כולל של עומס החום של ה-CPU, תכונות נוזל הקירור, קצב הזרימה והאילוצים המכאניים, ניתן לשלב את לוח הקירור בצורה יעילה יותר בארכיטקטורת קירור נוזלי ישיר מלאה.
קירור סקאלבילי למספר מעבדים

קירור סקאלבילי למספר מעבדים

מרכזי נתונים ופלטפורמות HPC עשויים להשתמש במספר מעבדים בתוך שרת בודד או לאורך ריפודים צפופים. לוחות קירור למעבדים יכולים להתחבר דרך מנהלות כדי ליצור מסלולי אספקת נוזל קירור ומחזירים מאורגנים עבור מספר מעבדים. ענפי הקירור יכולים להיות מתוכננים בהתאם לעומס החום והזרימה הנדרשת של כל מעבד, בעוד שהתשתיות המשותפות מחוברות לממיסרים ולציוד פינוי חום. חיבורים מהירים עם ניתוק קל יכולים לספק ממשקים נוחים כאשר השרתים דורשים תחזוקה או החלפה. הארכיטקטורה המודולרית הזו מאפשרת להרחיב את כושר הקירור הנוזלי יחד עם התשתית המחשובית. היא גם יכולה לתמוך בהטלות היברידיות שבהן הקירור הנוזלי מיושם על מעבדים בעלי הספק גבוה, בעוד שציוד בעל צפיפות נמוכה ממשיך להשתמש בקירור אויר קונבנציונלי.

קבלו הצעת מחיר בחינם

הנציג שלנו ייצור עמכם קשר בקרוב.
דואל
נייד / ווטסאפ
שם
שם החברה
הודעה
0/1000