211service.com
Datoru dzesēšana ar maziem reaktīvajiem dzinējiem
Datoru serveri, kas piepilda milzīgus datu centrus, ražo vairāk siltuma ar katru jauno procesoru paaudzi. Tā ir problēma, kas liek inženieriem meklēt dzesēšanas ventilatorus, kas ir gan pietiekami mazi, lai ietilptu arvien mazākā servera šasijā, gan pietiekami jaudīgi, lai izkliedētu pieaugošo siltuma daudzumu. Uzņēmums Hewlett-Packard ir atradis vienu atbildi negaidītā vietā: reaktīvo lidmašīnu modeļi.
Izgriezts skats uz Hewlett-Packard jauno servera dzesēšanas ventilatoru ar elektrisko kanālu, kas tika pielāgots reaktīvo lidmašīnu modeļu dzinējiem. (Attēlu sniedza Hewlett-Packard.)
Lai atdzesētu savus nākamās paaudzes komerciālos serverus, uzņēmums izmanto elektrisko kanālu ventilatorus (EDF), ko sākotnēji izstrādāja lidmašīnu modeļu cienītāji, lai darbinātu radiovadāmas strūklas. Būtībā dzenskrūves kastē, ventilatori darbojas tik ātri un rada tik lielu gaisa spiedienu, ka tiem vajadzētu būt spējīgiem nodrošināt dzesēšanas vajadzības nākamajām HP serveru paaudzēm, norāda uzņēmuma nozares standarta serveru grupas inženieris Veids Vinsons. .
Ventilatorā ar elektrisko kanālu, kas ir vispopulārākais radiovadāmo reaktīvo dzinēju veids, ventilatora lāpstiņas ir ievietotas caurulē vai kanālā. Tā kā lāpstiņas ir īsākas nekā tipiskās dzenskrūves lāpstiņas, tās griežas ātrāk, tādējādi radot lielāku vilci. Turklāt kanāls samazina troksni un novērš gaisa virpuļu veidošanos ap lāpstiņu galiem, kas samazina tradicionālo dzenskrūvju radīto vilci.
Protams, datoru serveriem nav nepieciešama piepūle, jo tie parasti nekur nedodas. Tā vietā Vinsons un viņa komanda parādīja, ka EDF asmeņus var pārveidot, lai radītu spiedienu. To prototipu ventilatora lāpstiņas iespiež gaisu servera šasijā, lai noteikts gaisa daudzums minūtē izplūstu garām siltuma izlietnēm (alumīnija vai vara spuras, kas pievienotas lielākajai daļai CPU) un aizvada siltumu konvekcijas ceļā.
Galaprodukts ir HP Active Cool Fan, kura debija plānota nākamās paaudzes BladeSystem serveros. Pēc Vinsona domām, visefektīvākajos iestatījumos ventilatori patērē tikai vienu trešdaļu jaudas nekā tradicionālie datoru ventilatori; un tie ir mazāki nekā parastie ventilatori, kas nozīmē, ka inženieri var padarīt serverus plānākus un tajos ievietot vairāk elektronikas. Ja jums šodien ir 10 tradicionālie serveri, mēs varētu ievietot 16 serverus vienā vietā, saka Vinsons.
Pēc Vinsona teiktā, HP ventilatoru prototips ir izgatavots no izturīgākām, uzticamākām daļām nekā mūsdienu datoru ventilatori, un tie piegādā gaisu ar pietiekamu spēku, lai atdzesētu mazākus, blīvākus un karstākus serverus uz HP rasēšanas dēļiem. Viņi burtiski tevi aizrauj, viņš saka; tas ir kā paņemt lapu pūtēju.
Ir pienācis laiks labākai datoru dzesēšanas tehnoloģijai. Būtībā CPU ir mazi radiatori, kas veic skaitļošanas darbu, jo tie aktīvi pārvērš elektrību siltumā. Katrs vats enerģijas, ko datu centra serveri izmanto elektrības veidā, ir jāizvada kā sasildīts gaiss. Taču, tā kā datoru ražotāji padara procesorus mazākus un ātrākus un saliek tos ciešāk kopā, ir arvien grūtāk izspiest pietiekami daudz gaisa caur serveri, lai nodrošinātu nevainojamu elektronikas darbību.
Šī situācija var radīt milzīgas problēmas korporatīvajiem datu centriem ar simtiem vai tūkstošiem serveru, piemēram, tajos, kas nodrošina mūsu tiešsaistes ekonomikas darbību Google, Yahoo, eTrade un tamlīdzīgos objektos. Serveri, kas pārkarst, var izslēgties, palēninot apstrādi un palielinot citu serveru slodzi; un tie liek uzņēmumiem tērēt simtiem tūkstošu dolāru jaunām gaisa kondicionēšanas sistēmām un elektrībai to darbināšanai.
Problēma arī pasliktinās, jo mazāki procesori nozīmē, ka tajā pašā apjomā tiek iespiests vairāk. Vēl 2000. gadā vidējais serveris patērēja aptuveni 100 līdz 150 vatus, saka Vinsons. Tagad tas pārsniedz 400 līdz 500 vatus. Un tas nebūtu nekas neparasts, ja būtu serveru plaukts, kas velk 15 000 vai 20 000 vatu — pietiekami, lai apgaismotu vairāk nekā 100 mājas.
Lai gan ASV datoru ražotāji gadiem ilgi ir mudinājuši galvenokārt Ķīnas datoru ventilatoru ražotājus pārdomāt savu produktu motoru dizainu un aerodinamiku, gaisa daudzums, ko šie tradicionālie ventilatori var izspiest, ir palielinājies ne vairāk kā par 5 procentiem gadā. Šis reāla progresa trūkums ir bijis potenciāls šķērslis serveru tehnoloģiju attīstībā. Līdz 2003. gadam mums bija priekšstats par to, kādus mēs vēlamies, lai izskatās mūsu nākotnes serveri, taču, kad sākām veikt aprēķinus par ventilatora veidu, kas būtu nepieciešams, lai tur nokļūtu, tas trīs reizes pārsniedza to, ko spētu ikviens šajā nozarē. piegādāt, saka Vinsons.
Galu galā Vinsons un Rons Noblets, HP Industry Standard Server grupas kopīgo inženiertehnisko pakalpojumu viceprezidents, paklupa pie neparastā risinājuma. Noblets, lidmašīnu modeļu entuziasts, ieteica savam kolēģim pārbaudīt elektrisko kanālu ventilatorus, ko izmanto radiovadāmajās strūklās.
Lielākajai daļai ar propelleru darbināmu lidmašīnu modeļu ir nelieli benzīna dzinēji (kas rada pazīstamo augsto ņurdēšanu). Bet gāzes dzinēji nav ideāli piemēroti modeļa reaktīvajām lidmašīnām. Šīs 4000 USD vērtās rotaļlietas var dungot ar ātrumu vairāk nekā 200 kilometru stundā, un tām ir nepieciešami zibens refleksi; ja pilots zaudē kontroli, lidmašīnas degvielas tvertne var pārvērsties par lidojošu bumbu. Tātad 80. gadu vidū hobiji sāka izstrādāt ātrdarbīgus, ar akumulatoru darbināmus elektromotorus, kurus varēja novietot lidmašīnas modeļa fizelāžā vai zem spārniem.
Pēdējo 20 gadu laikā šī elektrisko lidojumu nozare ir turpinājusi virzīt akumulatora enerģiju, motoru tehnoloģiju un ventilatora lāpstiņu tehnoloģiju, pieņemot, ka pat tad, ja tie aiziet pārāk tālu un dzinējs lidojuma laikā nomirst, lidmašīnai joprojām ir vadības virsmas un tā vienkārši kļūst. planieris, stāsta Vinsons. Šī jaunā modeļa strūklas tehnoloģijas pielāgošana serveru dzesēšanai izrādījās vienkārša lāpstiņas formas maiņa.
ZS un konkurenti strādā arī pie citiem veidiem, kā atrisināt pārmērīga karstuma problēmu. Ir ūdens dzesēšana, kurā siltuma izlietnes tiek aizstātas ar ūdens blokiem ar ūdens plūsmas kanāliem; fāzes maiņas dzesēšana, kas ir līdzīga tradicionālajai dzesēšanai; un Peltjē dzesēšana, kuras pamatā ir Peltjē efekts, kurā strāva, kas iet cauri divu veidu metāliem, izraisa vienu uzsilšanu un otra atdzišanu. Bet gaisa plūsma joprojām ir vienkāršākais veids, kā izkliedēt siltumu.
Tā kā mēs varam izmantot šos lieljaudas EDF un pārveidot tos, cilvēkam ar datu centru, zinot, ka viņam ir šī tehnoloģija, nav jāuztraucas par dzesēšanas sistēmu jaunināšanu pēc diviem gadiem. un izvilkšana un aizstāšana pēc pieciem gadiem, saka Vinsons. Viņš piebilst: mēs nedomājam, ka mums pat tuvu pietrūktu vietas, lai uzlabotu šo tehnoloģiju.
Mājas lapas attēls: HP elektriskais ventilators gatavajā korpusā. (Ar Hewlett-Packard pieklājību.)