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一种聪明的导管将数据中心的散热需求消减了90%

IEEE电气电子工程师学会 ? 2019-02-11 09:07 ? 次阅读

给芯片散热:这个金属盒内的微小铝制“散热鳍片”可以移走计算机服务器的电子器件产生的热量。

数据中心又饿又热又渴。美国大约有300万个数据中心,每年消耗数十亿升水和大约700亿千瓦时的电力(占全国总用电量的近2%)。其中大约40%的能量用于运转空调、冷却机、服务器风扇和其他设备以使计算机芯片保持凉爽。

现在,位于亚利桑那州斯科茨代尔的Force Physics公司开发了一种低功耗系统,据称它可以将数据中心的散热能耗需求降低90%。该公司的JouleForce导管是一种被动系统,它利用周围的、过滤过的、未制冷过的空气来将计算机芯片的热量带走。Force Physics计划于2月份在位于亚利桑那州钱德勒市的、隶属于H5 Data Centers的一处商业设施进行首次现场小规模试验。在那里,一个由30根导管组成的机架将为能耗36千瓦的IT设备散热,传感器将跟踪气流、温度、电力消耗量和气压。从为期一年的试验中收集的信息将用于向潜在客户展示该系统的性能。

在一个典型的数据中心,计算机设备的运行功率约为15兆瓦,其中1兆瓦用于为服务器的风扇提供电力。但是这样的数据中心还需要额外的7兆瓦(总负载为22兆瓦)来为其他冷却设备提供动力,以及每年还需要5亿升水。数据中心的数据流量预计每两年会翻一番,在这样的情况下,该行业对电力和水的需求将很快就会达到不可持续的程度。

照片来源:Forced Physics

据Force Physics首席娱乐城白菜论坛官David Binger所说,该公司的导管可以帮助典型的数据中心消除对水或制冷剂的需求,并将其22兆瓦的负载减少7.72兆瓦,这意味着每年减少6760万千瓦时。按其说法,该数据中心还可以通过使用这一新系统每年在基础设施、运营和能源成本方面节省4500万美元。他说:“我们正在解决电子制造的问题。”

在今天的数据中心,电路板和其他电子元件被封装在比萨盒大小的金属容器中。40个盒子垂直堆放在机架上。一排排的机架并排摆放在狭窄的过道里,填满了一整层楼。精心设计的通风网络将冷空气吹到机架前部。每个盒子后部的小风扇将冷空气吸到盒子内的电子器件上。然后,机架后部的大风扇将变热后的空气从盒子里吸出来。

JouleForce导管是一个很窄的盒子,看起来也就能容纳两三枝长茎玫瑰。电路板不是安装在其内,而是附着在其外。一个标准的机架需要装上40根完全由铝制成的导管。不使用小的服务器风扇,相反,机架后部的四个大风扇通过导管吸进周围的空气。风扇是系统中唯一的活动部件,空气本身从不被制冷。对于普通数据中心来说,这些大型风扇仅需0.28 MW——与服务器风扇通常使用的1 MW相比,这要少得多。

在导管内部,3000个非常薄的铝制散热片排成两排,形成一个V形。V形的铝片可以轻松快速地将空气从后面排出。当风扇通过导管吸入空气时,低气压将其吸入散热鳍片之间的微通道。鳍片像梳子上的齿一样工作,将空气分子整齐地定向到相同的方向,并将它们排列成柱状。同时,来自附着的电子器件的热量转移到铝制散热鳍片中。当空气分子接触鳍片表面时,它们会从金属中吸收热量,这促使它们加速从后面排出。

空气离开导管时越热越好。在环境空气温度介于21°C和49°C之间的数十个实验室测试中,离开JouleForce导管的空气的测量温度约为65°C,比传统散热系统的高27°C。

“它非常高效,” HF Lenz Co.(一家以设计数据中心为主要业务的公司)的关键系统负责人Richard Madzar说。与Forced Physics并无隶属关系的Madzar说,他在实验室里看到了在模拟条件下导管的表现。他说:“它消除了服务器风扇,并且需要的电量低于其他方式消耗的电量”。这种导管是可重复使用的、模块化的和可回收的,对于这一点他也很喜欢。

目前还不清楚数据中心的管理者将如何应对这种新方法。Madzar说,他们的商业模式基于已经广泛使用的散热娱乐城白菜论坛。例如,他们可能听说过依赖水或制冷剂的其他类型的传导散热方式,但这些系统主要用于超级计算机,并且往往比传统的散热娱乐城白菜论坛更昂贵。如果JouleForce导管要成为日常用品,它必须要有更广泛的可获得性和更有竞争力的价格。“我需要在产品目录中看到它,”Madzar说。

原文标题:更凉爽的云:一种聪明的导管将数据中心的散热需求消减了90%

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LB11683H 三相无传感器电机驱动器

信息 LB11683H是一款三相全波电流线性驱动无传感器电机驱动器。它采用无传感器控制系统,无需使用霍尔效应器件。为了实现更安静的运行,LB11683H具有电流软开关电路,是驱动冰箱等冷却风扇电机的理想选择。 电流线性驱动器 内置限流电路 输出级过饱和防止电路 线圈反电动势FG输出 内置热关断电路 节拍锁定防止电路 锁定保护电路 锁定检测输出
发表于 04-18 20:18 ? 7次 阅读
LB11683H 三相无传感器电机驱动器

LA0151CS 环境光传感器,线性电流输出,具有2级增益切换

信息 LA0151CS是一种线性电流输出型照明(环境光)传感器,具有2级增益切换。 极小的封装(1.01 * 1.01 * 0.6 mm) 低功耗(1000 Lux时150uA) IR区无敏感 低增益模式功能(-35 dB)
发表于 04-18 20:17 ? 2次 阅读
LA0151CS 环境光传感器,线性电流输出,具有2级增益切换

QSE259 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE25x系列是在输出处配有施密特触发器的OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。 本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。 在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。 这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅IC 封装类型: 侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 日光过滤器 高灵敏度 直接的TTL/LSTTL接口...
发表于 04-18 20:16 ? 0次 阅读
QSE259 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE258 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE25x系列是在输出处配有施密特触发器的OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。 本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。 在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。 这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅IC 封装类型: 侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 日光过滤器 高灵敏度 直接的TTL/LSTTL接口...
发表于 04-18 20:16 ? 0次 阅读
QSE258 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE256 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE25x系列是在输出处配有施密特触发器的OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。 本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。 在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。 这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅IC 封装类型: 侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 日光过滤器 高灵敏度 直接的TTL/LSTTL接口...
发表于 04-18 20:16 ? 0次 阅读
QSE256 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE159 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE15X 系列是在输出处配有施密特触发器的 OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅 IC 封装类型:侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色:黑色环氧树脂 还提供透明包装:“C”后缀 匹配发射极:QEE113/QEE123 日光过滤器 高灵敏度 直接的 TTL/LSTTL 接口...
发表于 04-18 20:16 ? 0次 阅读
QSE159 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE257 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE25x系列是在输出处配有施密特触发器的OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。 本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。 在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。 这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅IC 封装类型: 侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 日光过滤器 高灵敏度 直接的TTL/LSTTL接口...
发表于 04-18 20:16 ? 0次 阅读
QSE257 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE158 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE15X 系列是在输出处配有施密特触发器的 OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅 IC 封装类型:侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色:黑色环氧树脂 还提供透明包装:“C”后缀 匹配发射极:QEE113/QEE123 日光过滤器 高灵敏度 直接的 TTL/LSTTL 接口...
发表于 04-18 20:16 ? 13次 阅读
QSE158 塑硅光电逻辑光电传感器

QSD2030F 塑料硅光电传感器

信息QSD2030F PIN光电二极管 封装类型: T-1 3/4(5mm透镜尺寸) 宽接收角,40° 日光过滤器 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 高灵敏度 峰值敏感度l = 880nm
发表于 04-18 20:16 ? 9次 阅读
QSD2030F 塑料硅光电传感器

QRD1113 反射对象传感器

信息QRD1113/14反射对象传感器由一个红外发光二极管和一个NPN硅光敏达林顿放大器并排安装在一个黑色塑料外壳中构成。 轴上的发射器辐射和探测器响应都垂直于QRD1113/14的表面。 只有当探测器的视场中出现反射物或反射表面,二极管发出辐射时,光敏达林顿放大器才会作出响应。 光电晶体管输出 无接触表面感测 未聚焦感测扩散表面 紧凑封装 传感器上的日光过滤器
发表于 04-18 20:16 ? 11次 阅读
QRD1113 反射对象传感器

QRE1113 反射对象传感器

信息QRE1113 光电晶体管输出 无接触表面感测 微型封装 时尚设计: 鸥翼式 两种引脚形式选择: 通孔(QRE1113)SMT鸥翼式(QRE1113GR) 两种封装选择: 管状(QRE1113)卷带和卷盘(QRE1113GR)
发表于 04-18 20:16 ? 15次 阅读
QRE1113 反射对象传感器

QRD1114 反射对象传感器

信息QRD1113/14反射对象传感器由一个红外发光二极管和一个NPN硅光敏达林顿放大器并排安装在一个黑色塑料外壳中构成。 轴上的发射器辐射和探测器响应都垂直于QRD1113/14的表面。 只有当探测器的视场中出现反射物或反射表面,二极管发出辐射时,光敏达林顿放大器才会作出响应。 光电晶体管输出 无接触表面感测 未聚焦感测扩散表面 紧凑封装 传感器上的日光过滤器
发表于 04-18 20:15 ? 11次 阅读
QRD1114 反射对象传感器

XTR105-DIE 具有传感器激励和线性化的 4-20mA 电流发送器

信息描述 XTR105 是一款带有两个精准电流源的单片 4-20mV,2 线制电流发送器。 它提供针对铂 RTD 温度传感器和桥、仪表放大器、和一个单集成电路上的电流输出电路的完整电流激励。多用途线性化电流提供一个对 RTD 的第二阶修正,通常可以实现一个 40:1 的线性改进。 仪器放大器增益可针对宽范围的温度或者压力测量进行配置。 整个电流发送器的总体未调整误差足够低以允许在未经调整的情况下用于很多应用。 这包括零输出电流漂移,和非线性。 XTR105 在环路电源电压上运行。特性 低未调整误差 两个精准电流源 线性化 2 线制或者 3 线制远程电阻温度检测器 (RTD) 操作 低偏移漂移 低输出电流噪声 高电源抑制 (PSR) 高共模抑制 (CMR) 宽电源电压...
发表于 04-18 20:10 ? 21次 阅读
XTR105-DIE 具有传感器激励和线性化的 4-20mA 电流发送器

AC1361 CJC传感器

信息产品分类接口和隔离 IOS子系统Additional 6B Resources: Accessories, Backplanes and Power SuppliesSales and Service: North America (SCS Embedded Tech), Rest of World
发表于 04-18 19:15 ? 18次 阅读
AC1361 CJC传感器

AC1345 带CJC传感器的独立模块安装套件

信息产品分类接口和隔离 IOS子系统Additional 3B Resources: Accessories, Backplanes and Power SuppliesSales and Service: North America (SCS Embedded Tech), Rest of WorldDownload a PDF copy of this user manual
发表于 04-18 19:15 ? 20次 阅读
AC1345 带CJC传感器的独立模块安装套件

如何使用可靠信标和节点度估计距离进行无线传感器网络定位算法的说明

针对经典的DV-Hop、Amorphous等免测距无线传感器网络( WSN)定位算法信标节点选择不可....
发表于 04-18 17:30 ? 44次 阅读
如何使用可靠信标和节点度估计距离进行无线传感器网络定位算法的说明

PHP教程之文件系统和服务器的交互资料说明

本文档的主要内容详细介绍的是PHP教程之文件系统和服务器的交互资料说明包括了:1.文件上传,2.使用....
发表于 04-18 17:04 ? 37次 阅读
PHP教程之文件系统和服务器的交互资料说明