根据Colocation America发布的数据,2020年全球数据中心单机柜平均功率已经达到16.5kW,比2008年增加了175%。液冷技术因此成为数据中心散热技术的新热点。 液冷技术不仅能够有效降低数据中心的能耗,还能够提高服务器的运行效率,延长设备的使用寿命。因此,液冷技术正逐步成为数据中心散热解决方案的首选。 数据中心的电能消耗主要由IT设备(45%)、制冷设备(43%)、供配电系统(10%)、照明等(2%)构成。空调系统在数据中心能耗占比仅次于IT设备,在无法升级IT系统时,降低空调系统能耗是重要环节。 根据CDCC与浪潮信息,风冷方案数据中心PUE一般在1.4-1.5左右,而液冷数据中心PUE可降低至1.2以下,采用更加节能、效率较高的液冷散热技术是大势所趋。 短期内,冷板式液冷因技术成熟、与现有系统兼容性好、维护方便和改造成本较低,非常适合AI时代对散热的需求和数据中心从风冷向液冷的过渡阶段。
By 超神经 场景描述:谷歌和 DeepMind 合作,使用机器学习的方法,优化数据中心的能耗问题,成功的实现了数据中心自动化散热管理。 关键词:机器学习 数据中心 散热控制 随着互联网技术的发展,人们对计算能力需求的增加,大型的数据中心也越来越多。但这也对环境和能源带来了一丝威胁。 在大规模的商业和工业系统中,数据中心消耗的能源占了很大的比例。从环境角度来说, 2017 的数据显示,数据中心使用量占据了全球能源总消耗量的 3% ,排放量占全球温室气体总量的 2% 。 不散热就烧钱 数据中心大部分的额外能耗来自于降温冷却。而如何进行有效的散热管理一直是企业头疼的问题。 数据中心的散热系统 然而,常规使用的降温方法,在数据中心这样的动态环境中却很难发挥功效,主要的阻力来自于以下几个方面: 工程师如何操作设备,以及把握环境对设备产生的复杂影响。
然而,随着技术的进步,电子产品的性能也在不断提升,这导致了设备的功耗不断增加,从而引发了散热问题。散热,简单来说,就是将电子设备运行所产生的热量散发出去。 因此,散热问题是限制电子产品性能提升的关键因素之一。为了解决这个问题,设计师正在不断探索新的散热技术。其中,基于XFlow的理论模拟和实验研究正在成为新的研究热点。 XFlow是一种计算流体动力学(CFD)的模拟工具,可以模拟电子设备运行时的散热情况,帮助设计师更好地理解电子设备的散热机制,从而优化散热设计。 通过XFlow,设计师可以模拟出电子设备的散热情况,包括流体的速度、温度和压力等参数。这使得设计师可以在实际制造之前,对散热方案进行充分的验证和优化,从而节省时间和资源。 在XFlow的帮助下,设计师可以更好地理解电子设备的散热机制,从而优化散热设计。随着技术的发展,我们期待在不久的将来,更高效、更环保的散热技术将出现在我们的生活中,为我们的生活带来更多的便利。
三、 VL2数据中心网络架构 VL2数据中心网络架构由微软提出,在观察了多个实际数据中心中的流量后,总结数据中心流量特点,设计了一个虚拟2层的网络架构。 VL2架构 3.2 VL2的寻址方式 VL2在数据中心内部使用两种地址,其中底层服务器使用AAs(Application Addresses), 上层交换机使用LAs(Locator Addresses VL2的寻址方式 3.4 VL2的目录更新机制 VL2的目录系统主要包括两部分:RSM(Replicated State Machine),DS(Directory System)。 VL2的目录更新机制 四、总结 vl2通过一种新的网络架构解决传统数据中心中存在的超额认购,资源利用率低,数据中心成本高等问题。增加数据中心内的带宽,并用一种新的寻址方式解决资源分段问题。 但VL2架构需要更改服务器的主机协议栈,并且需要一个高性能,低时延的目录系统提供映射查找服务,为数据中心带来额外的开销。
1 192.168.2.75 (192.168.2.75) [*] 0.507 ms 192.168.2.254 (192.168.2.254) [*] 1.333 ms 0.830 ms 2 source: APNIC % This query was served by the APNIC Whois Service version 1.69.1-APNICv1r6 (WHOIS2)
因此,对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。PCB电路板的散热是一个非常重要的环节,那么PCB电路板散热技巧是怎样的。高拓电子来告诉大家。 这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能,但散热性差,作为高发热元件的散热途径,几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量,而是从元件的表面向周围空气中散热。 元器件间距建议:2.高发热器件加散热器、导热板当PCB中有少数器件发热量较大时(少于3个)时,可在发热器件上加散热器或导热管,当温度还不能降下来时,可采用带风扇的散热器,以增强散热效果。 当发热器件量较多时(多于3个),可采用大的散热罩(板),它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。 将散热罩整体扣在元件面上,与每个元件接触而散热。但由于元器件装焊时高低一致性差,散热效果并不好。通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。
向外“吹热风”变成向内“灌凉风” 英特尔的Esther Island黑科技,是将风扇的“散热风向”由向外“吹热风”调整为向内“灌凉风”。 风向的改变,让机身内部从“负压”变成“正压”,并通过良好的内部密封,直接让机身内的温度下降,使散热更高效,并释放更高性能,提高了系统的功耗天花板。 在黑科技加持下,机身的散热点也得到了优化。 优化系统架构,完善接口排布 除了散热降温,这项黑科技还能够优化系统架构,平衡系统设计,改善主板布局,完善接口排布,节省散热材料,降低整机成本和重量。 在采用了此项散热黑科技的某款笔记本产品上,实现了“一升四降”的效果。 5美金的成本支出;在重量上,散热模块可减少大约15%的重量;另外,在噪音上也得到显著下降。
斐讯K3C改散热 斐讯K3C日常使用还是不错的,就是日常的温度还是比较高的,不过冬天用来当暖手宝还是不错的。 ? 这个改散热的方法是跟贴吧老哥学的,不得不说贴吧老哥还是牛皮,原贴在这,我当时拍的照片不够,有些地方还得借用贴吧老哥的图。 首先买好3cm的小风扇还有调速器,再加一跟USB线。 ? 打开风扇之后散热效果还是比较明显的,不过也是有一些噪音的,大概30%的转速下能降温十多度。 ? 风道偷一下贴吧老哥的图。 ?
初创公司计划通过将热量转化为光来冷却数据中心。现代高性能芯片是工程奇迹,包含数百亿个晶体管。问题是,你不能同时使用所有晶体管。
前言 平时在使用树莓派的时候都是接上5V的散热风扇,风扇接上就开始工作,刚开始的时候还不觉得,但是时间长了风扇的声音特别的大。作为强迫症的博主来说,简直难以忍受。 硬 件:树莓派B+ 软件环境:WiringPi库 材 料:PNP三极管 * 1 树莓派散5V热风扇 * 1 杜邦线 * 2 ---- 安装WiringPi 可以去WiringPi官网(WiringPi #安装所需要的库 sudo apt-get install i2c-tools sudo apt-get install libi2c-dev 安装WiringPi(我这里使用的是deb包来安装),如果用不了这个包的请使用源代码编译安装 我觉得我有必要再贴上一张三极管的引脚图1(发射极)、2(基级)、3(集电极) ? 连接起来的效果图如下 ?
图1 PUE用来评价数据中心能源效率 由数据中心的平均能耗组成(图2),我们发现在数据中心能耗占比中,散热系统能耗平均高达33%,接近数据中心总能耗的三分之一,这是因为传统数据中心采用的风冷散热系统是以比热容很低的空气作为载冷媒介 由此,如何解决散热系统的用能效率,成为新政策环境下设备厂商面临的技术迭代挑战。 图2 数据中心能耗组成 芯片散热需求角度 从设备芯片散热需求角度。 相较而言,单相液冷复杂度更低更易实现,且散热能力足够支撑数据中心IT设备,是当前阶段的平衡之选。 图3 数据中心IT设备主要散热方式 单相液冷分为冷板式液冷和浸没式液冷。 浸没式液冷的优点包括:(1)由于冷却液直接接触设备,散热能力更强,器件超温风险更低;(2)浸没式液冷设备无需风扇,设备震动更少,硬件设备的使用寿命更长;(3)浸没式液冷的机房侧冷冻水供液温度高,室外侧更易散热 锐捷网络目前推出了2款商用浸没式液冷交换机,分别是32口100G数据中心接入交换机和48口1G的管理网交换机。
上一次写和这个事情相关的内容,还是在 21 年写《近期家用设备(NUC、猫盘、路由器)散热升级记录[1]》, 年初,在文章《廉价的家庭工作站设备改造记录:苹果垃圾桶(Mac Pro 2013)[2]》里 第二步:拆散热 第二步,拆散热 我手里的设备固定散热设备,分为左侧风扇处三个螺丝,和右侧 CPU 扣具的标准四颗螺丝。 第三步:清理老硅脂 第三步,拆散热 拆下散热后,我们在 CPU 外壳和散热片上会看到之前帮助设备散热的老硅脂。 撕开硅脂贴片的薄膜纸,然后贴到散热器铜片上,等待几分钟,硅脂和金属贴合多一些,撕掉最后的薄膜纸,将散热器组装回设备即可。 [2] 廉价的家庭工作站设备改造记录:苹果垃圾桶(Mac Pro 2013): https://soulteary.com/2023/02/04/cheap-home-workstation-solution-mac-pro
根据开源证券研究所的统计结果,一个数据中心的能耗分布中,散热系统的占比高达40%。也就是说,数据中心每耗费一度电,只有一半用在了“计算”上,其他的则浪费在了散热、照明等方面。 计算和散热几乎陷入了一场零和博弈,计算量越大散热消耗的电量越大,如果不消耗足够的能源提高散热能力,将直接影响数据中心的性能、密度和可靠性。 传统的散热方案以风冷为主,即将空气作为冷媒,把服务器主板、CPU等散发出的热量传递给散热器模块,再利用风扇或空调制冷等方式将热量吹走,也是散热系统消耗数据中心近半电力的主要诱因。 有机构曾经估算,即使是在现有的散热方案下,即使按照工业平均电价每千瓦时0.5元来计算,数据中心所在地的气温每降低1℃,10万台服务器的标准数据中心机房每天可节约9.6万元的电费。 可对已有的数据中心运营者来说,绿色计算是一件等不得的事,存量的数据中心也需要提高散热能力,找到性能和散热间的新平衡;对于一些追求“性价比”的客户,降低PUE的渠道不应只有液冷散热一种,而是适合自己的产品和方案
图8 SuperNAP 数据中心内不同颜色UPS 图9是供电线路图示意,每个IT微模块来自两个不同的PDU供电,三套PDU总共给12个微模块来供电,实现UPS的DELTA型2N供电架构,这样在保证了2N 图11 SuperNAP数据中心的散热风管及热吊顶设计 switch通信采用的模块化AHU、冷风送风管、热通道封闭及吊顶等这些技术来进行散热,在冷却效能方面有着突出的表现,能够有效降低后期运营成本。 ,克服了传统数据中心的不足,有着优异的散热效率。 同样的,在室外侧switch通信则定制了其模块化AHU散热系统,采用的6种运行模式能满足各种季节和不同负载的散热需求。 图15所示的模块化AHU下部的冷凝器等设计成可以通过卡车等运输到数据中心现场。 图15 SuperNAP数据中心的模块化AHU散热模块 图16和图17AHU内部的详细结构示意,下面对典型的几种不同制冷模式做简要说明。
为了对数据中心网络虚拟化有个初步的认识,本文将对当前比较主流的几款商业平台进行介绍,包括VMware公司的网络虚拟化技术,IBM公司的Dove及开源的OpenDove平台, NEC公司的virtual-network-platform 如图 2所示,vCNS可以实现为不同的租户构建虚拟数据中心(VDC),并且不同的VDC可以采用完全定制化的网络和安全策略。 NVP的主要目的是实现“租户的工作负载无需经过修改就可以迁到多租户数据中心”的愿景。 其中,网关节点指数据中心内虚拟网络与外界通信的连接点,可位于数据中心或远程的企业网中。服务节点是可选的,其主要用于为虚拟网络提供多播和广播服务。 VTN中最基础的虚拟节点即vBridge,它并不是一个真实的bridge ,而是一个2层域。如图9所示,这里的vBridge实际是从Host1到Host3间的三个交换机构成的一个2层物理网络。
,并且可利用太空低温环境来解决数据中心关键的散热问题。 2、太空中太阳能的高效利用 在太空中,由于无大气及其他阻挡,太阳辐射强度恒定为 1360 W/m²(太阳常数),理论峰值是地面的4.5倍以上。 4、或可大幅减少当前的散热部件 太空背光面接近绝对零度(低至-270°C),因此在太空中部署数据中心,无需像地面数据中心那样同样需要大量能源驱动的水冷/风冷散热系统,或可降低冷却成本。 参考国际空间站(ISS)历史数据:部署和维护1千瓦电力系统的太空成本约 100万-200万美元,而地面数据中心1千瓦建设成本仅 2,000-5,000美元(相差500倍以上)。 辐射散热板的面积必须足够大,因为辐射散热效率相对较低。一个大功率数据中心可能需要像足球场那么大的辐射板。
随着AI、云计算和数据中心对高速数据传输需求的爆发式增长,光模块在现代网络架构中的作用日益关键。 顶部带散热片设计支持400G和800G OSFP等光模块,能确保高负载运行时的系统稳定性,可在大规模数据中心和AI驱动型应用中提供更高的运营效率。 顶部带散热片和平顶式OSFP光模块的主要优势散热管理顶部带散热片:散热能力强,可降低过热风险,适用于高功率密度网络设备。平顶式:节省空间,但在大规模数据中心可能需要额外散热方案。 顶部带散热片光模块:仅适用于英伟达(NVIDIA)Quantum-2 NDR InfiniBand和Spectrum-4 SN5600 400GbE以太网风冷交换机,这些交换机在高负载场景中需要有效散热 800G SR8顶部带散热片光模块连接至英伟达(NVIDIA)MQM9790-NS2F交换机,并通过2根MPO-12光纤跳线将信号拆分为两路400G连接至400G SR4平顶式光模块。
系列:Cisco数据中心Spine and Leaf架构:设计概述白皮书 数据中心是现代软件技术的基础,在企业拓展能力方面起着至关重要的作用。 vPC技术在一个相对较小的数据中心环境中工作得很好,在这个环境中,大多数流量由客户端和服务器之间的南北向通信组成。 ? 图2. 基于vPC的数据中心设计 自2003年以来,随着虚拟技术的引入,在三层数据中心设计中,在第2层的pod中隔离的计算、网络和存储资源可以被汇集起来。 这项革命性的技术创造了对更大的第2层域的需求,从访问层到核心层,如图3所示。 ? 图3. 扩展三层域的数据中心设计 随着第2层分段在所有pod中扩展,数据中心管理员可以创建一个中心的、更灵活的资源池,可以根据需要重新分配。
根据数据显示,2021年全国数据中心总用电量为2166亿千瓦时,占全国总用电量的2.6%,相当于2个三峡水电站的年发电量,1.8个北京地区的总用电量。 所以,捣鼓数据中心的节能减排,思路就在两点: 1、减少主设备的功耗 2、减少散热和照明方面的功耗(主要是散热) █ 主设备的功耗挑战 说起主设备,大家马上就想到了服务器。 事实上,相比对网络设备的功耗提升,散热的功耗才是真正的大头。 根据数据统计,交换设备在典型数据中心总能耗中的占比,仅仅只有4%左右,还不到服务器的1/10。 但是散热呢? 即便是现在国家对PUE提出了严格要求,按照三级能效(PUE=1.5,数据中心的限定值)来算,散热也占了将近40%。 传统的散热方式(风冷/空调制冷),已经不能满足当前高密数据中心的业务发展需求。 液冷,是使用液体作为冷媒,为发热部件散热的一种新技术。引入液冷,可以降低数据中心能近90%的散热能耗。数据中心整体能耗,则可下降近36%。 这个节能效果,可以说是非常给力了,直接省电三分之一。
BOSHIDA DC电源模块高功率元器件的散热问题随着电子产品的普及和发展,DC电源模块的应用越来越广泛,而高功率元器件的散热问题也变得日益重要。 图片一般来说,高功率元器件的散热问题可以通过以下几种方法来解决:第一,优化散热结构。可采用散热片、散热器、风扇等结构,将元器件产生的热量传递给周围环境,达到散热的目的。 其中,散热片属于被动散热,主要是通过表面积的增加来提高散热效率;散热器和风扇则属于主动散热,通过空气对流来提高散热效率。散热结构的设计需要根据元器件的功率、特性和工作环境等因素来确定。 第二,采用散热材料。散热材料是影响散热效率的重要因素之一,常见的散热材料有铝、铜、镁、钛、硅胶等。这些材料都具有良好的导热性能和散热能力,不同的材料可以根据不同的需求进行选择。 图片总结,高功率元器件的散热问题是电子产品设计过程中必须要考虑的重点问题之一。只有通过合理的散热设计和优秀的散热材料,才能保证元器件的稳定性和寿命,从而实现产品的高性能和高可靠性。