开放数据中心委员会：2021年方升架构高性能高密云服务器散热技术白皮书（29页）.pdf

1、 方升架构高性能高密云服务器散热技术白皮书 V1.0 编号 ODCC-2021-01003 开放数据中心委员会 2021-09-15 发布 ODCC-2021-01003 方升架构高性能高密云服务器散热技术白皮书 V1.0 i 目目 录录 前 言.iii 版权说明.iv 1.术语和缩略语.1 1.1.术语.1 1.2.缩略语.1 2.服务器设计规格.1 2.1.系统配置.1 2.2.环境温度规格.2 2.3.散热功耗目标.4 3.散热架构.4 4.1.整机系统简介.5 4.2.低风阻系统风道.5 4.3.前出线架构，减少局部热点.7 5.散热器设计.9 5.1.Octopus Heatsink

2、.10 5.2.散热器设计与节能.14 6.风扇设计.15 6.1.风扇定制化设计.15 6.2.系统流阻与风量.17 7.风扇调速方案.18 7.1.传统 PID 风扇调速.18 7.2.智能功耗寻优调速.20 8.散热功耗管理.22 8.1.散热节能方案.22 9.总结.24 ODCC-2021-01003 方升架构高性能高密云服务器散热技术白皮书 V1.0 iii 前前 言言 随着互联网、云服务的高速发展，对服务器的性能要求也逐年大幅提升，而芯片制造工艺、材料等领域的发展已经跟不上性能提升的需求，为了满足市场需求，CPU&芯片的功耗，整机功耗逐年大幅增长，服务器散热难度日益提升。国家十四

3、五规划绿色生态是主要发展目标之一，绿色环保，低能耗是未来长期的一项重点工作，根据统计目前数据中心耗电量占社会总用电量的 3%左右，其中 IT 设备耗电量 50%左右，而对于风冷服务器来说，散热功耗（风扇功耗）在服务器中占有重要的一块，降低服务器散热功耗对于节能减排具有重要意义。方升开放项目是由阿里巴巴在 ODCC 牵头发起的开源项目，旨在打造云基础设施行业的 COCI（China Open Cloud Infrastructure）技术标准，引领行业发展,共建中国云数据中心硬件生态。本文档针对方升架构高功耗高密云服务器提供了一套自顶而下的散热解决方案，解决高功耗 CPU 散热问题的同时最大程度

4、降低系统散热能耗。这一解决方案是通过和数据中心深度协作，根据数据中心环境及业务应用场景，寻找服务器最优工作环境，采用 I/O 前置架构、功耗智能寻优的风扇控制技术、先进的气流管理技术和定制化高能效风扇，并在方升架构服务器上实现。起草单位：阿里巴巴（中国）有限公司、中国信息通信研究院（云计算与大数据研究所）起草者：杨拯，郭锐，钟杨帆，曹洪浩，贺永宝 ODCC-2021-01003 方升架构高性能高密云服务器散热技术白皮书 V1.0 iv 版权说明版权说明 ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受著作权法保护，编制单位共同享有著作权。转载、摘编或利用其它方式使用 ODCC 成果中的文字或者

5、观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会”。对于未经著作权人书面同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为，ODCC 及有关单位将追究其法律责任，感谢各单位的配合与支持。ODCC-2021-01003 方升架构高性能高密云服务器散热技术白皮书 V1.0 1 方升架构高性能高密云服务器散热技术白皮书 V1.0 1.1.术语和缩略语术语和缩略语 1.1.1.1.术语术语 数据中心 Data Center 为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。1.2.1.2.缩略语缩略语 随

6、着 5G 万物互联的时代来临，我们的生活中将会有越来越多的设备，比如冰箱、空调、照明设施等家电设备开始接入云计算，给人们的生活带来越来越舒适、越来越便捷的体验。缩略缩略语语(按字母顺序按字母顺序)英文全名英文全名 中文解释中文解释 CFM Cubic Feet per Minute 流量单位，立方英尺每分钟 TDP Thermal Design Power 最大散热设计功耗 2.2.服务器设计规格服务器设计规格 2.1.2.1.系统配置系统配置 本文档以 1U 计算机型服务器为例，详细介绍方升架构服务器的散热解决方案。ODCC-2021-01003 方升架构高性能高密云服务器散热技术白皮书 V