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数据中心设备如何有效进行散热设计

责任编辑:贾世华 作者:harbor |来源:企业网D1Net  2014-12-08 15:21:07 原创文章 企业网D1Net

如今,数据中心的能耗问题已经引起了人们的关注。随着数据中心的规模和数量都在迅速增长,能源消耗问题凸显,数据中心行业早已成为了一个能耗大户,一个中等规模的数据中心每年仅在电费上就得花费几百万,这些电足够一个中小城市所有居民一年的用电量,而仅我国各种规模的数据中心就有近百万座,每年消耗的电能可想而知。正缘于此,数据中心的新建都要政府的审批,由政府统一规划,除了运营商,几乎其它的企业很难申请到建设独立拥有的数据中心,政府这样做是为了避免过度建设,过度地消耗社会共同能源。我们都知道,数据中心能耗主要有两大部分:一方面是设备正常运行的能耗,另一方面是数据中心的制冷,也就是散热的能耗。那么如何降低散热的能耗,不少的专家学者给出了各种各样的建议,其中不乏涌现出很多技术亮点,不过这些技术过多的是关注数据中心宏观的散热,其实在数据中心内部,甚至在一个设备内部都有一个微循环,设备内部相对比较封闭,是热量产生的重要场所,合理的设备内部布局设计,将更便于设备内部的热量被冷风带走。当每个这样的微循环都处于理想的工作状态,那么势必可以减少整体的能源消耗,本文就是从数据中心设备内部的散热技术入手,讲述数据中心设备是如何进行散热的。

现在的数据中心早已经不只是有网络、服务器、存储这老三样了,安全设备、负载均衡、流量清洗等等功能的设备也很普遍。各种设备功能各异,但却有一个部件不能缺少,就是风扇,因为只要是电子设备运行就会产生热量,为了能够将热量及时排出,就需要有风扇。早期的数据中心对设备内部微循环并不关注,以至于采用前后、左右、上下通风的都有,显然数据中心里的冷热通道无法顾及所有的设备,后来数据中心行业制定了相关标准,要求数据中心里的设备一律要采用前后通风的方式。这样数据中心里的冷热通道就好设计。前后通风的硬性要求,给一些设备的散热带来了难题。比如:设备的前面一般设计的是面板,有各种各样的指示灯,标识,显然不适合将风扇设计到前面,那么风扇一般设计在后面,采用吸风或者吹风的方式,当人站在设备面前,总是被风吹着也不太舒服,所以一般都是采用吸风的方式。冷空气从设备正面进入,从后面出去。为了增加散热量,要在面板上开尽量多的孔。不过设备正面有太多的孔太影响美观,所以也有一些设备,干脆将设备的底部设计为进风口,然后从后面出去,这样就需要好好设计内部风道的走向,让风走一个拐角。单纯从散热技术的角度来讲,应该尽量避免这样的情况,让通风道走直线,才能达到更好的散热目的。

有时在设备正面开孔达不到很好的散热效果,就需要设计单独的通风通道。假如,入风口设计在设备正面的下部,那么为了对设备上部的器件进行散热,就需要将后面的风扇设计到后面的上部,这样让风走一个斜角,虽然器件没有直接面对风道,不过通过增加风扇转速,加大风量还是能达到预期散热效果的。有时不管怎么布置风扇位置,都会有死角,这时就要增加一些特定的档板,将吹过来的风进行反射,这样虽然要损失一部分的冷风,但却可以照顾到这些死角,所以打开很多设备的机箱,会看到有不少的档板,有一些的目的是为了加固,有些则是为了散热。设备内部微循环设计的目的就是为了让设备更好的散热,冷空气可以及时将设备运行产生的热量带走。设备内部的部件大小各异,发热量也不同,所处的位置不同,这样散热的效果就会大不相同。一般设备内部的CPU、显卡等部件发热量都比较高,那么就需要将这些部件特殊处理,不能让别的部件挡在CPU的通风道之前,CPU应设计在最容易接收到风的地方,有时还得在CPU部件上增加散热片,加速散热。为了改善局部的散热循环,还可以在通风不好的部分或者是散热量较大的部件旁增加小风扇,改善局部散热状况。比如我们常用的台式机,在显卡、CPU、硬盘等部件旁都有小的风扇,改善局面的散热状况。对于高低不同的部件分布,为了让所有的部件产生的热量都能及时的排出去,处于设备后部的部件可以通过垫片加高,将部件完全暴露在冷风之下,充分进行散热。随着技术的发展,智能调节的风扇也已经普及,可以根据实际温度进行风速的调节,在达到散热目的的同时还节省了电能。数据中心设备内部的散热非常重要,如果设备散热设备不好,即使数据中心整体的制冷非常强也达不到很好的散热效果,往往是在制冷上花费了大量金钱,但是依然降低不了设备的故障率。数据中心的设备一般工作温度是零度到四十五度,如果设备长期工作在超过四十度的高温环境中,部件故障率就会增加,所以设备内部有效的散热将会大大延长设备的运行寿命。

数据中心在采购设备时,应该详细了解设备内部的散热技术,虽然很多设备非专业的人士并不能直接打开去看,但是从其风扇和出入风口的设计水平,就可以看出整个设备的散热情况。在选择设备时,仔细听取产品的介绍,观察产品的通风设计,选择散热优良的设备,不仅可以为数据中心节省能耗,也可以降低设备运行的故障率。根据数据中心设备的散热情况,来制定数据中心整体的制冷技术,从而大到宏观,小到微观,才能全面降低数据中心的能耗。

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责任编辑:贾世华 作者:harbor |来源:企业网D1Net  2014-12-08 15:21:07 原创文章 企业网D1Net

如今,数据中心的能耗问题已经引起了人们的关注。随着数据中心的规模和数量都在迅速增长,能源消耗问题凸显,数据中心行业早已成为了一个能耗大户,一个中等规模的数据中心每年仅在电费上就得花费几百万,这些电足够一个中小城市所有居民一年的用电量,而仅我国各种规模的数据中心就有近百万座,每年消耗的电能可想而知。正缘于此,数据中心的新建都要政府的审批,由政府统一规划,除了运营商,几乎其它的企业很难申请到建设独立拥有的数据中心,政府这样做是为了避免过度建设,过度地消耗社会共同能源。我们都知道,数据中心能耗主要有两大部分:一方面是设备正常运行的能耗,另一方面是数据中心的制冷,也就是散热的能耗。那么如何降低散热的能耗,不少的专家学者给出了各种各样的建议,其中不乏涌现出很多技术亮点,不过这些技术过多的是关注数据中心宏观的散热,其实在数据中心内部,甚至在一个设备内部都有一个微循环,设备内部相对比较封闭,是热量产生的重要场所,合理的设备内部布局设计,将更便于设备内部的热量被冷风带走。当每个这样的微循环都处于理想的工作状态,那么势必可以减少整体的能源消耗,本文就是从数据中心设备内部的散热技术入手,讲述数据中心设备是如何进行散热的。

现在的数据中心早已经不只是有网络、服务器、存储这老三样了,安全设备、负载均衡、流量清洗等等功能的设备也很普遍。各种设备功能各异,但却有一个部件不能缺少,就是风扇,因为只要是电子设备运行就会产生热量,为了能够将热量及时排出,就需要有风扇。早期的数据中心对设备内部微循环并不关注,以至于采用前后、左右、上下通风的都有,显然数据中心里的冷热通道无法顾及所有的设备,后来数据中心行业制定了相关标准,要求数据中心里的设备一律要采用前后通风的方式。这样数据中心里的冷热通道就好设计。前后通风的硬性要求,给一些设备的散热带来了难题。比如:设备的前面一般设计的是面板,有各种各样的指示灯,标识,显然不适合将风扇设计到前面,那么风扇一般设计在后面,采用吸风或者吹风的方式,当人站在设备面前,总是被风吹着也不太舒服,所以一般都是采用吸风的方式。冷空气从设备正面进入,从后面出去。为了增加散热量,要在面板上开尽量多的孔。不过设备正面有太多的孔太影响美观,所以也有一些设备,干脆将设备的底部设计为进风口,然后从后面出去,这样就需要好好设计内部风道的走向,让风走一个拐角。单纯从散热技术的角度来讲,应该尽量避免这样的情况,让通风道走直线,才能达到更好的散热目的。

有时在设备正面开孔达不到很好的散热效果,就需要设计单独的通风通道。假如,入风口设计在设备正面的下部,那么为了对设备上部的器件进行散热,就需要将后面的风扇设计到后面的上部,这样让风走一个斜角,虽然器件没有直接面对风道,不过通过增加风扇转速,加大风量还是能达到预期散热效果的。有时不管怎么布置风扇位置,都会有死角,这时就要增加一些特定的档板,将吹过来的风进行反射,这样虽然要损失一部分的冷风,但却可以照顾到这些死角,所以打开很多设备的机箱,会看到有不少的档板,有一些的目的是为了加固,有些则是为了散热。设备内部微循环设计的目的就是为了让设备更好的散热,冷空气可以及时将设备运行产生的热量带走。设备内部的部件大小各异,发热量也不同,所处的位置不同,这样散热的效果就会大不相同。一般设备内部的CPU、显卡等部件发热量都比较高,那么就需要将这些部件特殊处理,不能让别的部件挡在CPU的通风道之前,CPU应设计在最容易接收到风的地方,有时还得在CPU部件上增加散热片,加速散热。为了改善局部的散热循环,还可以在通风不好的部分或者是散热量较大的部件旁增加小风扇,改善局部散热状况。比如我们常用的台式机,在显卡、CPU、硬盘等部件旁都有小的风扇,改善局面的散热状况。对于高低不同的部件分布,为了让所有的部件产生的热量都能及时的排出去,处于设备后部的部件可以通过垫片加高,将部件完全暴露在冷风之下,充分进行散热。随着技术的发展,智能调节的风扇也已经普及,可以根据实际温度进行风速的调节,在达到散热目的的同时还节省了电能。数据中心设备内部的散热非常重要,如果设备散热设备不好,即使数据中心整体的制冷非常强也达不到很好的散热效果,往往是在制冷上花费了大量金钱,但是依然降低不了设备的故障率。数据中心的设备一般工作温度是零度到四十五度,如果设备长期工作在超过四十度的高温环境中,部件故障率就会增加,所以设备内部有效的散热将会大大延长设备的运行寿命。

数据中心在采购设备时,应该详细了解设备内部的散热技术,虽然很多设备非专业的人士并不能直接打开去看,但是从其风扇和出入风口的设计水平,就可以看出整个设备的散热情况。在选择设备时,仔细听取产品的介绍,观察产品的通风设计,选择散热优良的设备,不仅可以为数据中心节省能耗,也可以降低设备运行的故障率。根据数据中心设备的散热情况,来制定数据中心整体的制冷技术,从而大到宏观,小到微观,才能全面降低数据中心的能耗。

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