| 出版日期：2005-06-13 总期号：1419 本年期号：42 |
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服务器“内热”排遣之道
众所周知，服务器向来拥有极高的散热量，这是由其复杂的内部结构和巨大的计算量造成的，更何况经常是数百台服务器在一个环境中同时工作着。“灵动”散热系统 对于服务器而言，热量是如何消散的呢？系统散去的热量等于热传导率乘以与空气接触的面积再乘以空气与散热器的温差。很明显，最后那个参量难以掌控，所以我们只能从前两个参量下手。改变热传导率系数的方法有几种，而最流行的是加快通过散热器的气流速度。这种方法有一定道理，但将气流速度增加至10m/s以上时也没有什么好处，因为噪音太大了。这样，另外的一种方法便用到了：改变散热器的形状。通过这种方法，来扩大有效的散热面积。 风扇的布局结构上也远不够完美。设计者们在马达和扇叶两方面都需要改进。而A950双层主板和8路SMP结构的高散热能力要求，由曙光专门为其设计的以主板控制风扇转速的“灵动”散热系统来满足。曙光天阔R4280A配置大功率EPS电源，保证服务器供电系统稳定可靠；散热系统设计了专用CPU散热片和导风罩，保证服务器系统的各个部件散热良好；启动之后对关键部件的温度、电压的连续监测，保证系统的维护。 其他的解决方法也有很多：将两种材料结合来制造散热器（一种用来制作底座，一种作散热片），增加风扇的力量，且使用压电的冷却散热片等，在不远的将来亦会有一些这样的产品面世。 处理好连接处 即使散热技术再完美，在冷却过程中依然有人们无法控制的一环，那就是芯片和散热器的交接处。空气是热的不良导体，因而完美的冷却设备还应满足一项要求：将散热器紧紧的安装在芯片上，其间没有任何空隙。当然，你知道怎么来避免这个问题，就是将接触面抛光并且放入一些能提供令人满意热传导率的介质来填充那些空隙。有各种各样的胶、凝脂和其它可以实现这一要求东西。 液冷散热技术 对于服务器，还有很多有前途的散热方法。例如，还有一种内部装有液体的散热装置。它使用毛细管结构，液体将热量传送到冷的一端再返回。底盘总的耐热性较之使用固体金属制造时变得更小，但在释放热量方面却更有效。一些显卡生产商就使用这种装置而不用安装风扇。 关于这种方法的推广和将毛细管结构运用在电子芯片自身内部，我们有一些建议。显然这种方法有一定的道理：热量能够直接在热源处被带走，我们不必再考虑接触面，因为它在这里没有用处。但价格因素却为它宣判了死刑。在现代处理器上，每一平方毫米的面积都是无价的，即使是使用制冷剂也比上述的解决方法便宜得多。这再一次证明，冷却方法的价格往往比其效果重要得多，也正是我们所在的世界所更为追求的。 还有一种不同的方法，但要使用电力，这种方法的效用叫做电渗。比如，当内部电场在液体环境下移动离子时，整个液体也会沿着相同的方向移动。结果我们就能在不移动部件的情况下做成一个液体泵——对于传统的电脑水冷系统来说是一件理想的事情。这种结合装置可以用在高能耗的笔记本上。 由于芯片变得越来越小，越来越强大，现今普遍使用的靠空气吹过散热器的方法会慢慢消失，上面所提到的方法或者它们的结合体会取代它的位置。 
庞大的液冷散热管道 曙光天阔A950服务器 曙光A950在5U的狭小空间内实现双层主板和8路SMP的结构，对服务器的结构设计、散热等方面都是很大的考验；同时，A950服务器面向的是关键应用，这对A950提出了更为苛刻的稳定性要求。A950服务器采用了曙光专门为其设计的“灵动”散热系统，摈弃了传统的导风罩技术，主板控制风扇转速；同时在研发过程中接受了专门的可靠性测试，其稳定性完全符合“SUMA”标准的相关要求。 曙光天阔R4280A 曙光天阔R4280A配置大功率EPS电源，保证服务器供电系统稳定可靠；散热系统设计了专用CPU散热片和导风罩，保证服务器系统的各个部件散热良好；在系统启动之时，能够自动识别和隔离损坏部件（包括CPU），启动之后对关键部件的温度、电压进行连续监测，保证网络管理员方便地维护系统，及时发现问题，快速排除故障。在应用于大规模集群（Cluster）环境中时，可选配专用KVM＋系统硬件监控卡，实现集中式管理和环境监控。 主从结合散热方案 对一个服务器系统来说，CPU是系统最主要的热源，而且随着主频的提升CPU的功率也随之提升，所产生的热量也越多。如果CPU散热不畅，CPU上瞬间产出的高热量会严重影响系统的正运行，严重时会直接导致CPU烧毁。所以对于密度极高的刀片服务器来说，散热问题是要解决的头等大事。长城刀片式服务器系统具有3＋1热拔插冗余散热风扇，与CPU上3个主动散热风扇相配合，构成了“主从结合”的散热模式主体。3个CPU散热风扇可以把CPU上的高热量吹出，再由系统风扇吸出机箱外，同时配合特殊设计的风道将机箱外的冷风抽入机箱内，提高散热质量。这样即使系统散热风扇出现故障，也不至于出现“芯毁机宕”的严重后果，这样真正实现了部件间的散热冗余。 
长城服务器主从散热原理图 多风扇模式散热 如今，与1U机架式内部结构相比，2U服务器内存可以提供更稳定更可靠的设计措施——冗余设备，当然风扇也不例外。为了确保机箱内良好的散热系统不因为某一个或几个风扇坏了而被破坏，华硕对服务器机箱采用了独特的简易、智能的可热插拔风扇，系统工作正常时，主风扇工作，备用风扇不工作。当主风扇出现故障或转速低于规定转速时，自动启动备用风扇。 装备九组风扇 AP2400R-E2则成功解决了搭载8颗SCSI硬盘的双Xeon 2U机架服务器长久以来无法解决的的高温问题，以系统中央部位7组、后端2组高转速热抽换式风扇、两套大型铜质散热片组，以及专为解决散热问题的电路设计，提供系统最佳散热。所有的风扇为热抽换式，无须关机便可更新。所搭载特殊设计的转接卡模组，可支持三组PCI-X长卡及一组Low-Profile PCI-X插槽，确保服务器之未来扩充能力，另外并搭配双以太网络端口，提供高达一组千兆和一组10/100Mbps网络联机。此外，AP2400R-E2以两组700W的电源模组供应足够电力及容错能力，确保系统全天候运作服务。 解决电源散热问题 为了保证系统的稳定性，华硕AP2400R-E2使用两个电源供应模块，每个模块都可以独立支撑系统的运行并使用独立的电缆连接端口，防止突发意外。24小时不间断的运作，散热系统是保证服务器正常稳定工作的关键。2U服务器在散热系统上不仅能够提供更多的风扇，而且在冗余设计上更具特别之处，采用了独特的简易、智能的可热插拔风扇，7个可热插拔风扇的任何错误都能被状态LED指示灯识别，每种风扇模式都支持热插拔。 由于克服传统机架服务器因散热因素难以安装众多高转速硬盘的限制，AP2400R-E2让企业不必另购储存设备，便可在有限的2U空间内使用多达8颗SCSI硬盘的储存容量。而选购式RAID卡还支持多种RAID选择，提供企业最高等级数据完整性、储存效率、系统可用性及应用弹性。 AP2400R-E2还搭配华硕的服务器管理软件ASWM，只要透过最熟悉的网页界面，网管人员便可在启用intelligent interaction和video image功能之后从世界任意角落进行远程管理及服务器状态监视，包括CPU、内存、硬盘使用率、风扇转速、操作系统、FRU，网络卡和其他运作状态皆可轻松监控。 |
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