如今,數(shù)據(jù)中心的能耗問(wèn)題已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。隨著數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和數(shù)量都在迅速增長(zhǎng),能源消耗問(wèn)題凸顯,數(shù)據(jù)中心行業(yè)早已成為了一個(gè)能耗大戶,一個(gè)中等規(guī)模的數(shù)據(jù)中心每年僅在電費(fèi)上就得花費(fèi)幾百萬(wàn),這些電足夠一個(gè)中小城市所有居民一年的用電量,而僅我國(guó)各種規(guī)模的數(shù)據(jù)中心就有近百萬(wàn)座,每年消耗的電能可想而知。正緣于此,數(shù)據(jù)中心的新建都要政府的審批,由政府統(tǒng)一規(guī)劃,除了運(yùn)營(yíng)商,幾乎其它的企業(yè)很難申請(qǐng)到建設(shè)獨(dú)立擁有的數(shù)據(jù)中心,政府這樣做是為了避免過(guò)度建設(shè),過(guò)度地消耗社會(huì)共同能源。我們都知道,數(shù)據(jù)中心能耗主要有兩大部分:一方面是設(shè)備正常運(yùn)行的能耗,另一方面是數(shù)據(jù)中心的制冷,也就是散熱的能耗。那么如何降低散熱的能耗,不少的專家學(xué)者給出了各種各樣的建議,其中不乏涌現(xiàn)出很多技術(shù)亮點(diǎn),不過(guò)這些技術(shù)過(guò)多的是關(guān)注數(shù)據(jù)中心宏觀的散熱,其實(shí)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部,甚至在一個(gè)設(shè)備內(nèi)部都有一個(gè)微循環(huán),設(shè)備內(nèi)部相對(duì)比較封閉,是熱量產(chǎn)生的重要場(chǎng)所,合理的設(shè)備內(nèi)部布局設(shè)計(jì),將更便于設(shè)備內(nèi)部的熱量被冷風(fēng)帶走。當(dāng)每個(gè)這樣的微循環(huán)都處于理想的工作狀態(tài),那么勢(shì)必可以減少整體的能源消耗,本文就是從數(shù)據(jù)中心設(shè)備內(nèi)部的散熱技術(shù)入手,講述數(shù)據(jù)中心設(shè)備是如何進(jìn)行散熱的。
現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心早已經(jīng)不只是有網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)這老三樣了,安全設(shè)備、負(fù)載均衡、流量清洗等等功能的設(shè)備也很普遍。各種設(shè)備功能各異,但卻有一個(gè)部件不能缺少,就是風(fēng)扇,因?yàn)橹灰请娮釉O(shè)備運(yùn)行就會(huì)產(chǎn)生熱量,為了能夠?qū)崃考皶r(shí)排出,就需要有風(fēng)扇。早期的數(shù)據(jù)中心對(duì)設(shè)備內(nèi)部微循環(huán)并不關(guān)注,以至于采用前后、左右、上下通風(fēng)的都有,顯然數(shù)據(jù)中心里的冷熱通道無(wú)法顧及所有的設(shè)備,后來(lái)數(shù)據(jù)中心行業(yè)制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),要求數(shù)據(jù)中心里的設(shè)備一律要采用前后通風(fēng)的方式。這樣數(shù)據(jù)中心里的冷熱通道就好設(shè)計(jì)。前后通風(fēng)的硬性要求,給一些設(shè)備的散熱帶來(lái)了難題。比如:設(shè)備的前面一般設(shè)計(jì)的是面板,有各種各樣的指示燈,標(biāo)識(shí),顯然不適合將風(fēng)扇設(shè)計(jì)到前面,那么風(fēng)扇一般設(shè)計(jì)在后面,采用吸風(fēng)或者吹風(fēng)的方式,當(dāng)人站在設(shè)備面前,總是被風(fēng)吹著也不太舒服,所以一般都是采用吸風(fēng)的方式。冷空氣從設(shè)備正面進(jìn)入,從后面出去。為了增加散熱量,要在面板上開盡量多的孔。不過(guò)設(shè)備正面有太多的孔太影響美觀,所以也有一些設(shè)備,干脆將設(shè)備的底部設(shè)計(jì)為進(jìn)風(fēng)口,然后從后面出去,這樣就需要好好設(shè)計(jì)內(nèi)部風(fēng)道的走向,讓風(fēng)走一個(gè)拐角。單純從散熱技術(shù)的角度來(lái)講,應(yīng)該盡量避免這樣的情況,讓通風(fēng)道走直線,才能達(dá)到更好的散熱目的。
有時(shí)在設(shè)備正面開孔達(dá)不到很好的散熱效果,就需要設(shè)計(jì)單獨(dú)的通風(fēng)通道。假如,入風(fēng)口設(shè)計(jì)在設(shè)備正面的下部,那么為了對(duì)設(shè)備上部的器件進(jìn)行散熱,就需要將后面的風(fēng)扇設(shè)計(jì)到后面的上部,這樣讓風(fēng)走一個(gè)斜角,雖然器件沒(méi)有直接面對(duì)風(fēng)道,不過(guò)通過(guò)增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,加大風(fēng)量還是能達(dá)到預(yù)期散熱效果的。有時(shí)不管怎么布置風(fēng)扇位置,都會(huì)有死角,這時(shí)就要增加一些特定的檔板,將吹過(guò)來(lái)的風(fēng)進(jìn)行反射,這樣雖然要損失一部分的冷風(fēng),但卻可以照顧到這些死角,所以打開很多設(shè)備的機(jī)箱,會(huì)看到有不少的檔板,有一些的目的是為了加固,有些則是為了散熱。設(shè)備內(nèi)部微循環(huán)設(shè)計(jì)的目的就是為了讓設(shè)備更好的散熱,冷空氣可以及時(shí)將設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的熱量帶走。設(shè)備內(nèi)部的部件大小各異,發(fā)熱量也不同,所處的位置不同,這樣散熱的效果就會(huì)大不相同。一般設(shè)備內(nèi)部的CPU、顯卡等部件發(fā)熱量都比較高,那么就需要將這些部件特殊處理,不能讓別的部件擋在CPU的通風(fēng)道之前,CPU應(yīng)設(shè)計(jì)在最容易接收到風(fēng)的地方,有時(shí)還得在CPU部件上增加散熱片,加速散熱。為了改善局部的散熱循環(huán),還可以在通風(fēng)不好的部分或者是散熱量較大的部件旁增加小風(fēng)扇,改善局部散熱狀況。比如我們常用的臺(tái)式機(jī),在顯卡、CPU、硬盤等部件旁都有小的風(fēng)扇,改善局面的散熱狀況。對(duì)于高低不同的部件分布,為了讓所有的部件產(chǎn)生的熱量都能及時(shí)的排出去,處于設(shè)備后部的部件可以通過(guò)墊片加高,將部件完全暴露在冷風(fēng)之下,充分進(jìn)行散熱。隨著技術(shù)的發(fā)展,智能調(diào)節(jié)的風(fēng)扇也已經(jīng)普及,可以根據(jù)實(shí)際溫度進(jìn)行風(fēng)速的調(diào)節(jié),在達(dá)到散熱目的的同時(shí)還節(jié)省了電能。數(shù)據(jù)中心設(shè)備內(nèi)部的散熱非常重要,如果設(shè)備散熱設(shè)備不好,即使數(shù)據(jù)中心整體的制冷非常強(qiáng)也達(dá)不到很好的散熱效果,往往是在制冷上花費(fèi)了大量金錢,但是依然降低不了設(shè)備的故障率。數(shù)據(jù)中心的設(shè)備一般工作溫度是零度到四十五度,如果設(shè)備長(zhǎng)期工作在超過(guò)四十度的高溫環(huán)境中,部件故障率就會(huì)增加,所以設(shè)備內(nèi)部有效的散熱將會(huì)大大延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行壽命。
數(shù)據(jù)中心在采購(gòu)設(shè)備時(shí),應(yīng)該詳細(xì)了解設(shè)備內(nèi)部的散熱技術(shù),雖然很多設(shè)備非專業(yè)的人士并不能直接打開去看,但是從其風(fēng)扇和出入風(fēng)口的設(shè)計(jì)水平,就可以看出整個(gè)設(shè)備的散熱情況。在選擇設(shè)備時(shí),仔細(xì)聽取產(chǎn)品的介紹,觀察產(chǎn)品的通風(fēng)設(shè)計(jì),選擇散熱優(yōu)良的設(shè)備,不僅可以為數(shù)據(jù)中心節(jié)省能耗,也可以降低設(shè)備運(yùn)行的故障率。根據(jù)數(shù)據(jù)中心設(shè)備的散熱情況,來(lái)制定數(shù)據(jù)中心整體的制冷技術(shù),從而大到宏觀,小到微觀,才能全面降低數(shù)據(jù)中心的能耗。