Kāpēc termiskā pārvaldība ir svarīga serveru korpusos: no tradicionālajiem plauktiem līdz augsta{0}}blīvuma datu centriem

Agrāk serveru skapju galvenā loma parasti tika saprasta kā vienkārši "serveru uzstādīšana un aizsardzība". Tomēr, tā kā skaitļošanas blīvums datu centros turpina pieaugt, serveru korpusu funkcionalitāte attīstās. Papildus standartizētas uzstādīšanas vietas nodrošināšanai šiem skapjiem tagad ir jāatvieglo gaisa plūsmas pārvaldība, kabeļu organizēšana, elektroenerģijas sadale un aprīkojuma apkope.

 

Tas ir īpaši svarīgi augstas{0}}veiktspējas skaitļošanā un augsta-blīvuma datu centros, kur palielinās iekšējais siltuma blīvums; Tradicionālie dizaini, kas balstās tikai uz pamata ventilatoriem un dabisko ventilāciju, bieži vien nespēj izpildīt mūsdienu siltuma pārvaldības prasības. Līdz ar to serveru skapju dizains ir mainījies no tīri konstrukcijas inženierijas uz integrētu pieeju, kas apvieno mehānisko struktūru, gaisa plūsmas dinamiku un siltuma pārvaldību.

 

 

Darbības laikā tādi komponenti kā CPU, GPU, atmiņas moduļi, barošanas bloki, atmiņas ierīces un cita elektronika rada siltumu. Ja šis siltums netiek nekavējoties izkliedēts, iekšējā temperatūra var paaugstināties. Standarta IT aprīkojums dzesēšanai parasti izmanto gaisa plūsmu no priekšpuses{2}}uz aizmuguri.

 

Serveru skapjiem ir jāveicina stabila gaisa plūsma un jānovērš karstā gaisa recirkulācija korpusā. Līdz ar to skapja durvis, sānu paneļi, augšējās un apakšējās daļas, kā arī iekšējā montāžas vieta ietekmē galīgo gaisa plūsmas ceļu.

 

 

Serveriem ar gaisa-dzesēšanu parasti ir nepieciešams vēss gaiss, lai ieplūstu no priekšpuses, un karstais gaiss tiktu izvadīts no aizmugures. Līdz ar to serveru plauktu korpusu priekšējām un aizmugurējām durvīm parasti ir nepieciešams pietiekami daudz atvērtas telpas ventilācijai. Perforēti metāla paneļi nodrošina gaisa plūsmas ceļu, vienlaikus saglabājot nepieciešamo mehānisko izturību.

 

Serveru skapju komponentu ražotāji bieži izmanto dažādus perforācijas modeļus un atvēršanas struktūras, lai panāktu līdzsvaru starp gaisa plūsmu, struktūras integritāti un estētiku. Tas nozīmē, ka paši ventilējamie durvju paneļi ir neatņemama siltuma vadības sistēmas sastāvdaļa.

 

 

Serveru telpās parasti ir liels skaits kabeļu. Ja skapja iekšpusē ir nejauši izvietoti strāvas vadi, tīkla kabeļi un optiskās šķiedras{1}}līnijas, tie var aizsprostot gaisa plūsmas ceļus.

 

Līdz ar to mūsdienu serveru plauktos bieži ir iekļautas tādas funkcijas kā vertikālie kabeļu pārvaldnieki, augšējo un zem{0}}grīdas kabeļu maršrutēšana, kā arī īpaši kabeļu ceļi. Efektīva kabeļu pārvaldība ne tikai atvieglo apkopi, bet arī samazina kabeļu ietekmi uz gaisa plūsmu,{2}}kas ir īpaši svarīgs skapjiem ar lielu blīvumu.

 

 

Liela mēroga-datu centros serveru skapji parasti tiek sakārtoti noteiktā konfigurācijā. Aukstās ejas piegādā serveriem salīdzinoši vēsu gaisu, savukārt karstās ejas kalpo serveru radītā karstā gaisa savākšanai un izvadīšanai. Šis izkārtojums samazina aukstā un karstā gaisa sajaukšanos, tādējādi uzlabojot dzesēšanas sistēmas efektivitāti.

 

Līdz ar to serveru skapju priekšējo un aizmugurējo durvju orientācija, skapju izvietojums un gaisa plūsmas modeļi -neatkarīgi no tā, vai tie atrodas virs galvas vai sānu-balstīti-, ir jāsaskaņo ar datu centra kopējo HVAC sistēmu.

 

 

Attīstoties mākslīgajam intelektam, GPU un augstas{0}}veiktspējas skaitļošanas (HPC) aprīkojumam, skaitļošanas aparatūras jaudas blīvums vienā plauktā var ievērojami palielināties. Nesen datu centru nozare ir piedzīvojusi šķidruma dzesēšanas arhitektūras un vara-alumīnija kompozītmateriālu siltuma izkliedes struktūru pieņemšanu augsta blīvuma GPU serveriem.

 

Tas nozīmē, ka turpmākie grīdas{0}}datu skapji vairs nebūs tikai "serveru skapji" tradicionālajā izpratnē. Dažiem augsta-blīvuma lietojumiem korpusā, iespējams, būs jāintegrē aukstuma plāksnes, šķidruma dzesēšanas caurules, dzesēšanas kolektori vai citas siltuma pārvaldības saskarnes.

 

 

Tradicionālā gaisa dzesēšana ir atkarīga no ventilatoriem un gaisa plūsmas, lai izkliedētu siltumu. Turpretim šķidruma dzesēšanas sistēmas cirkulē šķidrumu, lai tieši vai netieši noņemtu iekārtas radīto siltumu.

 

Lieljaudas{0}}skaitļošanas iekārtām šķidruma dzesēšana ir būtiska siltuma pārvaldības alternatīva gaisa dzesēšanai. Tas rada nepieciešamību veikt izmaiņas āra tīkla skapja struktūrā; ne tikai nodrošina vietu servera instalēšanai, bet arī skapī ir jāiekļauj šķidruma dzesēšanas saskarnes, cauruļvadi, noplūdes noteikšanas sistēmas un piekļuve apkopei.

 

 

Augsta{0}}blīvuma izvietošana nozīmē vairāk skaitļošanas aprīkojuma instalēšanu tajā pašā telpā. Līdz ar to skapjiem ir jāpalielina efektīva montāžas vieta, vienlaikus saglabājot pietiekamu slodzes-nestspēju un pietiekamu telpu apkopei.

 

Standartizēts "U{0}}space" dizains palīdz datu centriem efektīvāk plānot serveru uzskaiti. Turklāt montāžas sliedēm ir nepieciešama augsta pozicionēšanas precizitāte, lai nodrošinātu vienmērīgu dažādu ražotāju standarta statīva-montāžas aprīkojuma uzstādīšanu.

 

 

Baltās serveru skapji ir pieejami ne tikai lieliem{0}}datu centriem. Pieaugot malas skaitļošanai, rūpnīcās, telekomunikāciju vietās, komerciālajās ēkās, transporta objektos un citās netradicionālās datu centru vidēs tiek izvietots arvien vairāk serveru un tīkla ierīču.

 

Šie scenāriji bieži uzliek unikālas prasības korpusiem. Piemēram, malas serveru telpās var būt ierobežota vieta, dodot priekšroku kompaktam dizainam; rūpnieciskā vidē var būt putekļi un mitrums, tādēļ ir nepieciešami izturīgi aizsardzības līdzekļi; un telekomunikāciju vietnēm var būt nepieciešama augstāka vides noturība.

 

Līdz ar to malas slēgtais servera statīvs bieži ir jāpielāgo, pamatojoties uz konkrēto instalācijas vidi.

 

 

Ja servera aprīkojums tiek uzstādīts ārpus telpām, skapim ir jāiztur lietus, putekļi, saules starojums un temperatūras svārstības. Šādas lietojumprogrammas būtiski atšķiras no standarta iekštelpu datu centru skapjiem. Šiem skapjiem var būt nepieciešamas hermētiskas durvis, specializēti pret-korozijas pārklājumi, saulessargi, filtrēšanas sistēmas un gaisa kondicionēšanas vai siltummaiņi.

 

Līdz ar to āra servera korpusa dizains ir vērsts ne tikai uz aprīkojuma montāžu, bet arī uz visu vides kontroles sistēmu.

 

 

Lai gan serveru skapji un tīkla skapji var izskatīties līdzīgi, to praktiskā pielietojuma prasības atšķiras. Serveru skapjiem parasti ir jāievieto dziļāks un smagāks aprīkojums un jāatbilst augstākām siltuma izkliedes prasībām.

 

Tīkla skapji, no otras puses, ir mājas ierīces, piemēram, slēdži, maršrutētāji, ielāpu paneļi un optiskās šķiedras iekārtas; tie parasti liek lielāku uzsvaru uz kabeļu pārvaldību un sakaru iekārtu saskarnēm. Protams, mūsdienu datu centros funkcionālās robežas starp abiem pakāpeniski izplūst.

 

Tāpēc pirkuma lēmumiem ir jābūt balstītiem uz faktiskajiem aprīkojuma izmēriem, statīva vienības (U) ietilpību, dziļumu, svaru, siltuma izkliedes vajadzībām un kabeļu prasībām.

 

 

Tā kā serveru skapjos atrodas milzīgs daudzums kritisko IT iekārtu, nevar nepamanīt fizisko drošību. Skapji samazina nesankcionētas aprīkojuma manipulācijas risku, izmantojot tādas funkcijas kā bloķēšanas durvis, noņemami sānu paneļi, iekšējās konstrukcijas aizsargierīces un piekļuves kontroles sistēmas. Dažos skapjos, kas ir vērsti uz drošību-, ir iekļautas pastiprinātas konstrukcijas un specializēti bloķēšanas mehānismi, lai tie atbilstu augstas-drošības vides prasībām.

 

Produkta specifikācijas norāda, ka dažos drošos skapjos tiek izmantoti pastiprināti bloķēšanas mehānismi un metāla durvju paneļi, lai izpildītu prasības fiziskās piekļuves kontrolei.

 

 

Nākotnē iebūvēto{0}}tīkla skapju attīstība iet kopsolī ar skaitļošanas aparatūras sasniegumiem. Palielinoties mākslīgā intelekta serveru, augstas veiktspējas -GPU un augsta-blīvuma skaitļošanas platformām, ir nepieciešami korpusi, lai veiktu arvien grūtākus siltuma pārvaldības uzdevumus. Tajā pašā laikā modularitāte, ātra izvietošana, kabeļu pārvaldība, enerģijas pārvaldība un saderība ar šķidruma dzesēšanu kļūs par galvenajām dizaina prioritātēm.

 

Līdz ar to nākotnes serveru plauktu korpusi no vienkāršiem pasīviem strukturāliem korpusiem var kļūt par neatņemamām datu centra infrastruktūras sastāvdaļām.

 

Serveru plauktu uz riteņiem dizains ir attīstījies no vienkāršiem aprīkojuma montāžas skapjiem par visaptverošiem infrastruktūras risinājumiem.

 

Tradicionālajās serveru telpās galvenā uzmanība tiek pievērsta standarta 19{1}}collu montāžai, nestspējai-, ventilācijai un kabeļu pārvaldībai. Augsta blīvuma datu centriem ir nepieciešami papildu apsvērumi attiecībā uz gaisa plūsmas pārvaldību, jaudas blīvumu un šķidruma dzesēšanas saskarnēm. Tikmēr malu skaitļošanai un izvietošanai ārpus telpām ir nepieciešama vides aizsardzība un temperatūras kontroles iespējas.

 

Tāpēc, izvēloties aservera korpuss, nevajadzētu koncentrēties tikai uz izmēriem un cenu; tā vietā ir nepieciešama visaptveroša pieeja,{0}}ņemot vērā serveru veidus, instalācijas vidi, siltuma pārvaldības metodes, kabeļu apjomu un turpmākās paplašināšanas vajadzības.