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浸没式相变液冷服务器,在浸没式液体相变冷却系统中,将服务器主板、CPU、内存等发热量大的元器件完全浸没在冷媒中,在工作状态下,各发热部件会产生热量,引起冷媒温升。当冷媒温度升高到系统压力所对应的沸点,冷媒工质发生相变,从液态变化为气态,通过汽化热吸收热量实现热量的转移,这种通过冷媒吸收热量冷却的技术即相变液冷技术。浸没式相变液冷技术利用液体相变将热量直接带走,减少了传热过程的热阻,相比冷板式液冷,浸没式液冷技术具有更高的传热效率,是液冷之中节能、的新兴制冷模式。 [2] [5]

冷板式液冷服务器特点:
①节能性更优:整体机房空调系统能耗降低70%;服务器风扇功耗降低70%~80%;液冷系统可实现全年自然冷却,PUE<1.1,整体机房风液混合冷却系统PUE<1.2。
②器件可靠性更高:CPU满载运行核温约40-50℃,比风冷降低约 30℃;服务器系统温度比风冷降低约 20℃。
③性能更优:CPU和内存工作温度大幅降低,可实现超频运行,计算机群性能可提高5%。
④噪声更低:液冷散热部分水循环噪音极低,风冷部分风扇转速降低,噪音减小,降低约30dB,满载运行噪音<60dB。
⑤功率密度提升:单机柜功率密度可达25kW以上,相比风冷散热方式大幅提升。

水冷散热系统利用泵使散热管中的冷却液循环并进行散热。在散热器上的吸热部分(在液冷系统中称之为吸热盒)用于从电脑CPU、北桥、显卡上吸收热量。吸热部分吸收的热量通过在机身背面设计的散热器排到主机外面。

作为一种成熟的散热技术,液冷散热方式一直以来都被广泛应用于工业途径,如汽车,飞机引擎的散热。将液冷散热技术应用于计算机领域其实并非是因为风冷散热已经发展到了尽头,而是由于液体的散热速度远远大于空气,因此液冷散热器往往具备不错的散热效果,同时在噪音方面也能得到很好的控制。由于在散热效率和静音等方面有着的种种优势,在计算机风冷散热流行不久后,液冷散热也随之出现。令人可喜的是,时至今日,计算机领域的液冷散热正在普及开来,这种状况归根结于液冷的安全性和稳定性有了很大的进步。

一套典型的水冷散热系统具有以下部件:水冷块、循环液、水泵、管道和水箱或换热器。水冷块是一个内部留有水道的金属块,由铜或铝制成,与CPU接触并将吸收CPU的热量。循环液由水泵的作用在循环的管路中流动,如果液体是水,就是我们俗称的水冷系统。吸收了CPU热量的液体就会从CPU上的水冷块中流走,而新的低温的循环液将继续吸收CPU的热量。水管连接水泵、水冷块和水箱,其作用是让循环液在一个密闭的通道中循环流动而不外漏,让液冷散热系统正常工作。水箱用来存储循环液,换热器就是一个类似散热片的装置,循环液将热量传递给具有大表面积的散热片,散热片上的风扇则将流入空气的热量带走。

液冷还有一个很重要的好处就是液体的热容量大,温升慢,有利于计算机在出现突发事件时确保不会瞬间烧毁CPU。
从开机后,温度缓慢上升,而风冷的温度是很快上升到一个稳定值,而在CPU有大型运算等突发事件时,尖峰可能会瞬间突破CPU的温度上限。而液冷则可以将这个尖峰很好的过滤掉,CPU的安全。

水冷散热与风冷散热其本质是相同的,只是水冷利用循环液将CPU的热量从水冷块中搬运到换热器上再散发出去,代替了风冷散热的均质金属或者热管,其中的换热器部分又几乎是风冷散热器的翻版。

随着生产规模的扩大以及设计制造经验的逐渐积累,目前我们已经能购买到相当便宜的水冷散热器,它们的身价已经不再会是想当初那样甚至超过用户CPU和主板价格总和,并且除了价格方面的诱惑力之外,新的水冷散热产品的人性化设计也有长足的进步,种种原因促成了如今水冷散热器能够进入普通DIY玩家机箱内的态势。

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