Kodėl šilumos valdymas svarbus serverių korpusuose: nuo tradicinių stelažų iki didelio{0}}tankio duomenų centrų

Anksčiau pagrindinis serverių spintų vaidmuo paprastai buvo suprantamas kaip tiesiog „serverių montavimas ir apsauga“. Tačiau vis didėjant skaičiavimo tankiui duomenų centruose, serverių korpusų funkcionalumas tobulėja. Šios spintos turi ne tik užtikrinti standartizuotą įrangos montavimo vietą, bet ir palengvinti oro srauto valdymą, kabelių organizavimą, energijos paskirstymą ir įrangos priežiūrą.

 

Tai ypač svarbu didelio{0}}našumo skaičiavimuose ir didelio-tankio duomenų centruose, kur didėja vidinis šilumos tankis; tradiciniai dizainai, pagrįsti tik pagrindiniais ventiliatoriais ir natūralia ventiliacija, dažnai sunkiai atitinka šiuolaikinius šilumos valdymo reikalavimus. Todėl serverio korpuso projektavimas perėjo nuo grynai konstrukcijų inžinerijos prie integruoto požiūrio, kuriame derinama mechaninė struktūra, oro srauto dinamika ir šilumos valdymas.

 

 

Veikimo metu tokie komponentai kaip CPU, GPU, atminties moduliai, maitinimo blokai, saugojimo įrenginiai ir kita elektronika gamina šilumą. Jei ši šiluma greitai neišsisklaido, gali pakilti vidinė temperatūra. Standartinė IT įranga vėsindama paprastai naudoja priekinį{2}}į-galinį oro srautą.

 

Serverių spintos turi užtikrinti stabilų oro srautą ir neleisti karštam orui recirkuliuoti korpuse. Vadinasi, spintos durelės, šoninės plokštės, viršutinė ir apatinė dalys bei vidinė montavimo erdvė turi įtakos galutiniam oro srauto keliui.

 

 

Oru-aušinami serveriai paprastai reikalauja, kad vėsus oras įeitų iš priekio, o karštas oras būtų pašalintas iš galo. Todėl serverių stelažo korpusų priekinėms ir galinėms durims paprastai reikia pakankamai atviros erdvės vėdinimui. Perforuotos metalinės plokštės užtikrina oro srautą, išlaikant reikiamą mechaninį stiprumą.

 

Serverio korpuso komponentų gamintojai dažnai taiko įvairius perforavimo modelius ir atidarymo struktūras, siekdami išlaikyti pusiausvyrą tarp oro srauto, konstrukcijos vientisumo ir estetikos. Tai reiškia, kad pačios ventiliuojamos durų plokštės yra neatskiriama šilumos valdymo sistemos dalis.

 

 

Serverių patalpose paprastai yra daug kabelių. Jei maitinimo laidai, tinklo kabeliai ir šviesolaidinės{1}}linijos yra atsitiktinai išdėstytos spintelės viduje, jie gali trukdyti oro srautams.

 

Todėl šiuolaikiniuose serverių stovuose dažnai yra tokių funkcijų kaip vertikalūs kabelių tvarkytuvai, viršutinių ir po{0}}grindų kabelių nukreipimas ir tam skirti kabelių takai. Veiksmingas kabelių valdymas ne tik palengvina techninę priežiūrą, bet ir sumažina kabelių poveikį oro srautui -tai veiksnys, kuris ypač svarbus didelio-tankio spintelėms.

 

 

Dideliuose{0}}duomenų centruose serverių spintos paprastai yra išdėstytos tam tikra konfigūracija. Šaltieji praėjimai tiekia santykinai vėsų orą serveriams, o karštieji praėjimai yra skirti surinkti ir pašalinti serverių generuojamą karštą orą. Šis išdėstymas sumažina šalto ir karšto oro maišymąsi ir taip padidina aušinimo sistemos efektyvumą.

 

Todėl serverio spintelių priekinių ir galinių durelių orientacija, spintelių išdėstymas ir oro srauto modeliai -nepriklausomai nuo to, ar jie yra virš galvos, ar šoniniai-pagrįsti-, turi būti suderinti su visa duomenų centro ŠVOK sistema.

 

 

Tobulėjant dirbtiniam intelektui, GPU ir didelio našumo{0}}kompiuterijos (HPC) įrangai, viename stove esančios kompiuterinės įrangos galios tankis gali gerokai padidėti. Pastaruoju metu duomenų centrų pramonėje pradėtos naudoti didelio tankio GPU serverių aušinimo skysčiai architektūros ir kompozitinės vario-aliuminio šilumos išsklaidymo struktūros.

 

Tai reiškia, kad būsimos grindų{0}}duomenų spintos nebegali būti tik „serverio spintos“ tradicine prasme. Tam tikroms didelio-tankio reikmėms korpuse gali reikėti integruoti šaldymo plokštes, aušinimo skysčiu vamzdžius, aušinimo kolektorius ar kitas šilumos valdymo sąsajas.

 

 

Tradicinis aušinimas oru remiasi ventiliatoriais ir oro srautu, kad išskirstytų šilumą. Priešingai, skysto aušinimo sistemose cirkuliuoja skystis, kad pašalintų įrangos generuojamą šilumą tiesiogiai arba netiesiogiai.

 

Didelės{0}}galios skaičiavimo įrangai aušinimas skysčiu yra svarbi šilumos valdymo alternatyva oro aušinimui. Dėl to reikia keisti lauko tinklo spintos struktūrą; Ne tik vietos serverio įrengimui, bet ir skysčių aušinimo sąsajos, vamzdynai, nuotėkio aptikimo sistemos ir prieiga prie priežiūros.

 

 

Didelio{0}}tankio diegimas reiškia, kad toje pačioje erdvėje reikia įdiegti daugiau skaičiavimo įrangos. Todėl spintelės turi maksimaliai padidinti veiksmingą montavimo erdvę, išlaikant pakankamą apkrovą- ir pakankamai vietos priežiūrai.

 

Standartizuotas „U{0}}space“ dizainas padeda duomenų centrams efektyviau planuoti serverių skaičių. Be to, norint užtikrinti sklandų įvairių gamintojų standartinės stovo{2}}montavimo įrangos montavimą, montavimo bėgiams reikalingas didelis padėties tikslumas.

 

 

Baltos serverių spintos neapsiriboja{0}}didelio masto duomenų centrais. Didėjant pažangiems skaičiavimams, gamyklose, telekomunikacijų vietose, komerciniuose pastatuose, transporto įrenginiuose ir kitose netradicinėse duomenų centrų aplinkose diegiama vis daugiau serverių ir tinklo įrenginių.

 

Šie scenarijai dažnai nustato unikalius reikalavimus korpusams. Pavyzdžiui, krašto serverių patalpose gali būti mažai vietos, todėl pirmenybė teikiama kompaktiškam dizainui; pramoninėje aplinkoje gali būti dulkių ir drėgmės, todėl reikalingos tvirtos apsaugos priemonės; ir telekomunikacijų svetainėms gali prireikti didesnio atsparumo aplinkai.

 

Vadinasi, krašto uždarą serverio stovą dažnai reikia pritaikyti pagal konkrečią diegimo aplinką.

 

 

Kai serverio įranga montuojama lauke, spinta turi atlaikyti lietų, dulkes, saulės spinduliuotę, temperatūros svyravimus. Tokios programos labai skiriasi nuo standartinių patalpų duomenų centro spintelių. Šioms spintelėms gali prireikti sandarių durų, specialių antikorozinių dangų, skėčių nuo saulės, filtravimo sistemų ir oro kondicionavimo arba šilumokaičių.

 

Vadinasi, lauko serverio korpuso projektavimas orientuotas ne tik į įrangos montavimą, bet ir į visą aplinkos kontrolės sistemą.

 

 

Nors serverių spintos ir tinklo spintos gali atrodyti panašiai, jų praktiniai taikymo reikalavimai skiriasi. Serverių spintose paprastai reikia talpinti gilesnę ir sunkesnę įrangą ir tenkinti didesnius šilumos išsklaidymo poreikius.

 

Kita vertus, tinklo spintelės yra namų įrenginiai, tokie kaip jungikliai, maršruto parinktuvai, modulinės plokštės ir šviesolaidinė įranga; jie paprastai daugiau dėmesio skiria kabelių valdymui ir ryšio įrangos sąsajoms. Žinoma, šiuolaikiniuose duomenų centruose funkcinės ribos tarp jų pamažu nyksta.

 

Todėl sprendimai dėl pirkimo turėtų būti pagrįsti faktiniais įrangos matmenimis, stovo vieneto (U) talpa, gyliu, svoriu, šilumos išsklaidymo poreikiais ir kabelių reikalavimais.

 

 

Kadangi serverių spintose yra daug svarbios IT įrangos, negalima pamiršti fizinio saugumo. Spintelės sumažina neteisėtos įrangos klastojimo riziką naudojant tokias funkcijas kaip durų užrakinimas, nuimamos šoninės plokštės, vidinė konstrukcinė apsauga ir prieigos kontrolės sistemos. Kai kuriose saugos-spintelėse yra sustiprintos konstrukcijos ir specializuoti užrakinimo mechanizmai, atitinkantys aukštus-saugos aplinkos reikalavimus.

 

Gaminio specifikacijose nurodoma, kad tam tikrose saugiose spintelėse naudojami sustiprinti užrakinimo mechanizmai ir metalinės durų plokštės, kad atitiktų fizinės prieigos prie įrangos kontrolės reikalavimus.

 

 

Būsimas sieninių{0}}tinklo spintelių kūrimas neatsiliks nuo kompiuterinės įrangos pažangos. Daugėjant dirbtinio intelekto serverių, didelio{2}}našumo GPU ir didelio-tankio skaičiavimo platformų, norint atlikti vis sudėtingesnes šilumos valdymo užduotis, reikalingi korpusai. Tuo pačiu metu moduliškumas, greitas diegimas, kabelių valdymas, energijos valdymas ir skysčių aušinimo suderinamumas taps pagrindiniais dizaino prioritetais.

 

Todėl būsimi serverių stelažų korpusai gali tapti tik pasyviais struktūriniais korpusais, kurie gali tapti neatsiejama duomenų centro infrastruktūros dalimi.

 

Serverių stelažų ant ratų dizainas iš paprastų įrangos montavimo spintelių išsivystė į visapusiškus infrastruktūros sprendimus.

 

Tradicinėse serverių patalpose daugiausia dėmesio skiriama standartiniam 19-colių montavimui, apkrovos-tvarumui, vėdinimui ir kabelių valdymui. Didelio tankio duomenų centrams reikia papildomų svarstymų, susijusių su oro srauto valdymu, galios tankiu ir skysčio aušinimo sąsajomis. Tuo tarpu krašto skaičiavimas ir naudojimas lauke reikalauja aplinkos apsaugos ir temperatūros kontrolės galimybių.

 

Todėl renkantis aserverio korpusas, nereikėtų orientuotis vien į matmenis ir kainą; vietoj to reikalingas holistinis požiūris,{0}}atsižvelgiant į serverių tipus, diegimo aplinką, šilumos valdymo metodus, kabelių apimtį ir būsimus plėtros poreikius.