3 液冷服务器
3.1 快速接头
根据插拔形式的不同,快速接头可分为盲插快速接头和非盲插快速接头,不同的液冷方式,根据实际需求,选择合适的快速接头,具体指标参数见
表1。
液冷快速接头需满足可维护性、可靠性、流阻性能等多方面的需求:
①需满足免工具维护的需求,可以免工具进行快速接头的断开和接合;
②需满足连接与断开中冷却液的泄漏不影响维护过程以及对服务器和机柜不会造成不良影响;
③需满足和冷却液的材料兼容要求;
④需满足发生故障并需要更换时,能方便更换的要求;
⑤需满足液冷系统的阻抗要求,在指定流量范围内,阻抗应尽可能低,有利于降低液冷系统的能耗。
3.2 液冷机柜
3.2.1 机柜
提供常规机柜功能的同时,需满足集分水器、管路以及其他配件安装固定的需求,宜具备下列要求:
①建议为标准机柜,尺寸宜为600mm(宽)×1200mm(深)×2100mm(高);
②分集水器(Manifold)锁附于机柜前侧或后侧,推荐在后侧;
③上进水,机柜上层配开孔挡板;下进水,机架底部和地板需留对应开口。
3.2.2 集分水器
①对于分布式(嵌入式)CDU布局,CDU布局在机柜内部,机柜进出水管连通的是CDU的一次侧循环;CDU的二次侧循环是由集分水器以及服务器冷板构成的冷却液循环,冷却液从CDU出来,首先进入进水侧集分水器,然后被“均匀”地分配给各个冷板,经过冷板后冷却液被汇总至回水侧集分水器,最后返回至CDU。
②对于集中式CDU布局,冷却液通过进水管路进入液冷机柜后,首先进入进水侧集分水器,然后被“均匀”地分配给各个冷板,经过冷板后冷却液被汇总至回水侧集分水器,最后通过回水管路流出机柜。
③为了保证各支路流量均匀,需尽可能降低流阻,每个支路的流阻差异不能超过10%的支路流阻,并应尽可能使用大通径集分水器,从而保证内部冷却液的流速低于1.5m/s。
3.2.3 其他配件
不属于液冷机柜的必配件,如排气阀、电磁阀、用于排液的单向阀、积水盘等,可根据实际液冷机柜需求进行设计。
3.3 服务器
3.3.1 液冷系统的能效评价
液冷占比是指液冷系统中直接通过冷却液带走的热量(功耗)与系统总功耗的比值。
液冷占比体现了液冷系统直接利用液体冷却带走热量的效率,液冷占比越高,冷却效率越高,推荐采用高液冷占比的系统提升能源利用效率。
液冷占比计算公式如下。
LPE=P
L
/P
0
式中 LPE——Liquid Performance Efficiency,即液冷性能效率,简称液冷占比;
P
L
——直接液冷功耗,为直接由液冷带走的冷却功耗;
P
0
——系统总功耗,包含直接液冷功耗和风冷功耗两部分。
建议液冷性能效率≥60%,风冷具备10%的余量覆盖。
3.3.2 冷板
①冷板之间可以直接通过软管或硬管进行连接,需充分考虑连接的可靠性以及整体冷板的应力。
a.使用软管连接,一般不存在连接应力问题,但是需要保证连接的可靠性,一般会采用“宝塔”接头,可通过过盈连接或者增加卡箍的方式保证连接可靠性。
b.使用硬管连接,连接可靠性较好,但是容易出现连接应力问题,需设计缓冲区来加以解决。
②冷板的设计需要考虑可维护性,对于内存等易维护部件,建议做到免工具维护
③冷板的对外管路接头为快速接头,不同的液冷系统,可选择盲插接头和非盲插接头。冷板指标要求见表3。
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