老板,你这不是为难人吗

戴尔易安信解决方案 2019-01-07

戴尔易安信解决方案

微信号 DellEMC_Enterprise
功能介绍 戴尔易安信解决方案专注于数字化转型中的前沿技术和解决方案,内容涵盖现代化基础架构、云计算、大数据、物联网及AI等,并通过对全球,特别是中国用户的成功实践案例分析和前沿技术解读,助力企业数字化转型,快人一步!

时间:上午9点

地点:老板办公室

“老陈啊,最近公司要收缩战略,开源节流,我看这报表上,每月的IT开支只多不少,这不符合现在公司的战略啊,是不是数据中心的机器太多了,停几台!”老板眉头紧皱,一脸不悦。

老陈闻言立即一个激灵:“老板,数据中心的机器不能停啊,咱公司业务全在上面呢。”

“我不管!一个月内,我要看到成效,钱都被IT占了怎么行?”老板隐隐要发火的样子。

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“好的好的,我一定办到。”老陈皱着苦瓜脸回到工位,心想数据中心都是刚性支出,怎么降啊,这不是为难人吗。

没办法,硬着头皮也得上,他连连叹气,拿着数据开始分析……

一个月后,老陈眉开眼笑地从老板办公室出来——果然小小的改变,就会带来大不一样的效果。机器虽然不能更换,但它们的位置却是可以挪动,通过让机房整体布局更加合理,散热更加有效,结果电费立马降了下来,还得到老板表扬。

有时候,面对难题不要急着抱怨,做一些小小的改变,就可能收获巨大的效果。

机箱布局有玄机,热气流架构了解一下

对于模块化服务器而言,如何对现在及未来的高功率、高密度工作负载进行高效散热是一个难题。这就需要借鉴“老陈”的思路,如何利用智能、可扩展的设计方案,通过合理布局来解决

戴尔易安信PowerEdge MX7000模块化基础架构,配置全新的英特尔®至强®可扩展处理器,它具有优秀的工作负载优化性能和先进的可靠性,其极富创新的机箱体系结构设计方案,可以解决这些散热难题。

戴尔易安信PowerEdge MX7000模块化基础架构,采用极富创新的机箱体系结构设计方案,可以解决这些散热难题。

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PowerEdge MX7000模块化机箱

新推出的MX7000机箱采用包含多个通风区的体系结构,具有以下优势

★ 为功率和密度较高的系统配置散热时更加节能

★ 延长了机箱的使用寿命,可历经未来多代IT技术

★ 能为客户在这款机箱上的投入带来极佳的回报。

下面将分别从机箱体系架构、计算和存储托架的散热、网络和 I/O以及电源的角度阐述PowerEdge MX7000的热气流架构设计。

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机箱体系结构

PowerEdge MX7000的整体机箱体系结构对关键子系统(计算、I/O和电源)采用专用、独立的气流通道,为每个通风区输送新风,这种设计方案可以支持更多功能,提高散热效率,还能灵活扩展以满足未来的需求。以下是MX7000机箱的前后图。

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PowerEdge MX7000机箱的前后图,各个专用的通风区均已突出显示

通风区1(蓝色):冷气流经过机箱正面八个横向排列的计算和存储托架插槽,被机箱后部五个横向排列的风扇吸出机箱散热

通风区2(黄色):机箱正面的四个纵向排列的风扇吹送冷气流进入机箱后部的I/O模块(IOM)

通风区3(绿色):机箱底部可插装最多六个电源装置(PSU),每个电源装置各有专用的风扇和排风通道,用于将气流排出机箱后部

这些通风区采用正交布局,使气流能够轻松从前向后流经机箱。整个机箱在设计时避免对每个子系统采用过度复杂的气流通道,尽可能降低气流阻力,因而相比传统的模块化机箱体系结构具有更好的通风能力。此外,由于各个通风区相互独立,风扇控制算法更加细致,仅在必要的情况下才会调高风扇转速,进一步提高了效率。

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计算和存储托架的散热

相比以前的模块化机箱,MX7000机箱不包含会限制气流通过机箱的纵向中板。这款机箱内的托架通过正交互连与A1/A2/B1/B2插槽中的后部IOM直接协同配合。在A1/A2与B1/B2 IOM之间的空间,MX7000 80mm风扇模块直接通过输风管与托架相连,以便抽吸气流穿过通风区1内的计算和/或存储托架。

机箱多重密封,可将后部80mm风扇产生的低压密封在通风区1内,将低压密封起来对于提高托架的存储密度至关重要,这使得戴尔易安信 PowerEdge MX740c的前端可支持最多6个2.5硬盘。

下图为这款机箱的剖视图,重点展示了通风区1内穿过计算托架的气流通道。冷风穿过托架的硬盘(HDD)固定架,为CPU、内存和外设组件散热。机箱后部的80mm风扇模块抽吸气流穿过托架,将热风排出系统。

风扇与关键的热负荷组件(即CPU)一字排开,免使风管道错综复杂,有助于高效散热。由于这条气流通道中没有下游组件,因此各CPU之间得以实现较大的温差,从而可以支持尽可能高的处理器TDP(散热设计功率),为未来多代处理器留出扩展余量。

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穿过MX7000机箱通风区1的气流通道剖面图,显示了计算托架的散热设计。空气从机箱前部(左侧)进入,通过机箱后部(右侧)排出。其他通风区在此图中以灰色显示

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网络和 I/O

以往因内部布局的原因,模块化基础架构不得不用经过上游组件预热或流经曲折通道(这会限制能够用到的散热气流量)的空气来为网络连接结构散热。随着未来的网络和I/O技术继续快速进步,在气流量有限的情况下,基础架构难以再支持它们。

相比之下,MX7000机箱在机箱前部设计了四个专用的风扇模块,为所有后部IOM和机箱管理模块(CMM)全都输送新风,可以有效地解决这个问题。

以下剖面图显示了这种直接气流通道▼,并突出显示了通风区2。纵向排列的四个60mm风扇模块共用一个位于机箱中下部的大型集气室。通风管道将气流分成上通道和下通道,上通道为IOM A1/A2散热,下通道为IOM B1/B2/C1/C2和CMM散热。由于进入这些模块的是新风,因此可确保MX7000机箱以较低的转速运转风扇,且能够在更广泛的环境条件下工作,同时也为将来的网络技术提供充足的气流量。

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穿过MX7000机箱通风区2的气流,这里显示的是IOM的散热设计。其他通风区以灰色显示

4
电  源

如下剖面图所示▼,MX7000机箱中的电源也受益于机箱底部简单、独立的气流通道,输送到电源装置的是来自机箱前端的新风。每个电源装置前端的专用风扇吹送气流穿过密集的电气组件,并从电源装置背面的电源接口下方流过。由于没有下游组件需要散热,电源装置能够以非常高的排气温度(60°C甚至更高)运行。尽管MX7000电源装置的外形密集,这种散热设计也能确保它们可靠地输送高达3000W的功率。

穿过MX7000机箱通风区3的气流,这里显示的是电源装置的散热设计。其他通风区以灰色显示3-6.png

穿过MX7000机箱通风区3的气流,

这里显示的是电源装置的散热设计。其他通风区以灰色显示

  结语

传统模块化体系结构采用复杂的气流通道,或限制了可用来为内部组件散热的气流量,或导致下游组件必须采用经过上游组件预热的空气进行散热,因此,能效达不到最优,而且在功能支持方面也受到限制,所以对性能的进一步提升和/或容量的扩展造成不利影响。

戴尔易安信新推出的PowerEdge MX7000机箱的体系结构设计了多个通风区,克服了这些难题,可确保为机箱中每一个组件输送的都是新风,从而使功率和密度较高的系统配置能够更好地散热。这种设计提升了能效,延长了机箱的使用寿命,使它能够历经未来多代IT技术而不衰,同时也让客户在这款机箱上的投入获得极佳的回报。

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