数据中心热管背板送风对芯片温度影响的模拟研究

摘要：

分离式热管系统通常依据服务器负载变化来调节背板风量,降低数据中心的运行能耗和提升设备的安全性,但风量降低会影响服务器芯片散热效率,可能造成芯片过热失效.为了分析风量变化对芯片热安全的影响,基于机柜、服务器和芯片的结构和运行参数在ICEPAK软件中建立机柜物理模型,并耦合分离式微通道热管一维稳态换热模型,描述数据机房用热管背板冷却机柜服务器的全流程换热过程,研究了不同服务器负载下风量对芯片温度的影响.在标准工况下(机房温度27℃,冷水进水温度18℃,风量1 400 m3/h),当服务器负载为6kW时,芯片平均温度为54.1℃,热管的能效比为60.在满足机柜冷量需求的基础上,降低风量至额定风量(1 400 m3/h)的 43%(600 m3/h),会使得芯片散热器表面平均风速降低37%,芯片与空气之间的热阻升高35%,导致芯片温度和服务器排风温度分别升高至 75.7℃和 56.5℃.此时,芯片依然在安全温度(<85℃)运行,热管背板的能效比提升了132%.当服务器负载降低为4kW和2kW时,在保证芯片安全运行的前提下,可分别降低背板风量70%和85%,热管背板的能效比提升245%和600%.

关键词：数据中心、分离式热管、节能、模拟研究

所属期刊栏目：23

分类号：TK172.4(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金;江西省教育厅科学技术研究项目

在线出版日期：2023-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：12091-12100