為什么要切換到無風(fēng)扇系統(tǒng)？

計(jì)算設(shè)備在我們的個(gè)人和職業(yè)生活中無處不在。隨著業(yè)務(wù)發(fā)展到依賴計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和移動(dòng)設(shè)備提供的自動(dòng)化和易于訪問的數(shù)據(jù)，該技術(shù)的操作和維護(hù)也發(fā)展到幫助解決熱管理的主要問題。由于服務(wù)器和計(jì)算機(jī)設(shè)備利用移動(dòng)部件及其內(nèi)部板上的芯片都產(chǎn)生大量熱量，因此最常見的內(nèi)部冷卻方法歷來是在通風(fēng)機(jī)箱內(nèi)安裝多個(gè)風(fēng)扇，以產(chǎn)生氣流以散發(fā)熱量。通過處理組件。這些風(fēng)扇將熱量從服務(wù)器排出，然后開始提高周圍環(huán)境的空氣溫度，降低其他電子設(shè)備的最佳工作溫度閾值。此外，這種解決散熱問題的方法并不是最節(jié)能的，而且它還會(huì)在服務(wù)器機(jī)柜、服務(wù)器場和數(shù)據(jù)中心內(nèi)營造出嘈雜的氛圍。

無風(fēng)扇系統(tǒng)改變了范式，以一種不同的、更有效的方式解決了散熱問題。無風(fēng)扇系統(tǒng)的開發(fā)一直是IT專業(yè)人士期待已久的創(chuàng)新，他們希望為提高熱量水平的應(yīng)用尋找解決方案。本文將介紹這項(xiàng)技術(shù)的動(dòng)態(tài)及其優(yōu)勢(shì)，并將其性能與傳統(tǒng)風(fēng)扇冷卻方法進(jìn)行比較。

什么是無風(fēng)扇系統(tǒng)？

在討論無風(fēng)扇系統(tǒng)的好處之前，先解釋一下這種特殊的操作特性是如何實(shí)現(xiàn)的。如前所述，大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的既定散熱形式是風(fēng)扇。風(fēng)扇具有不同的尺寸和運(yùn)行速度，可用作進(jìn)氣口和排氣口，以調(diào)節(jié)設(shè)備外殼內(nèi)的氣流，以驅(qū)散運(yùn)動(dòng)部件和芯片組產(chǎn)生的熱量。不幸的是，這種方法會(huì)產(chǎn)生嘈雜的環(huán)境，并且實(shí)際上只會(huì)將熱量從系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到露天環(huán)境中，這仍然必須通過可用的設(shè)施冷卻實(shí)踐（如果可用）來解決。無風(fēng)扇系統(tǒng)改為使用散熱器，這允許設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的熱量在該組件上移動(dòng)，然后遠(yuǎn)離系統(tǒng)。散熱器通常由銅或鋁組成，用于從智能手機(jī)到冰箱的許多電子設(shè)備中，因?yàn)樗鼈兡軌蚶鋮s因溫度升高而導(dǎo)致性能下降的組件。從物理上講，它們看起來像一個(gè)塊狀組件，其底部有凸出的翅片，增加了模塊的表面積以改善氣流，不幸的是，氣流是不良的熱導(dǎo)體。為散熱器增加更多的表面積可以改善散熱路徑。在無風(fēng)扇計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，它們通常直接連接到主中央處理單元(CPU)，并且非常靠近設(shè)備的外殼。熱量從 CPU 傳遞到散熱器，然后散熱器將熱量引導(dǎo)到機(jī)箱，使其從那里輻射到設(shè)備周圍的外部空間。無風(fēng)扇系統(tǒng)的外部框架通常以與散熱器類似的方式設(shè)計(jì)，它還具有翅片或脊以增加表面積以增加氣流并增加散熱。這種有效的構(gòu)造有助于在跨多個(gè)行業(yè)的無數(shù)應(yīng)用程序中實(shí)施更多無風(fēng)扇系統(tǒng)的吸引力。

無風(fēng)扇系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？

噪音小

首先，明顯的好處來自可聽見的噪音。由于這些系統(tǒng)中沒有風(fēng)扇，它們產(chǎn)生的噪音比客戶風(fēng)扇冷卻的同類產(chǎn)品要小得多。任何走過數(shù)據(jù)中心的人都清楚地知道，風(fēng)扇運(yùn)行的噪音通常會(huì)淹沒在這些房間中工作的人員之間的標(biāo)準(zhǔn)口頭交流。歡迎最小化噪音的其他應(yīng)用，例如學(xué)校、圖書館、實(shí)驗(yàn)室或醫(yī)療設(shè)施、視頻/音頻編輯和移動(dòng)配置極大地受益于這種聽不見的解決方案。

物理空間

另一個(gè)額外的好處是無風(fēng)扇系統(tǒng)提供更小的物理占用空間，因?yàn)樗鼈兺ǔ１葮?biāo)準(zhǔn)的風(fēng)扇冷卻計(jì)算機(jī)系統(tǒng)小。由于在內(nèi)部計(jì)算組件周圍留出空間是通過風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流進(jìn)行冷卻的必要條件，因此無風(fēng)扇設(shè)備內(nèi)的部件緊密安裝在一起，占用的空間要小得多。這允許更通用的安裝為計(jì)算解決方案在各種配置（例如車載應(yīng)用）中使用創(chuàng)造更多機(jī)會(huì)。

提高可靠性

隨著時(shí)間的推移，如果沒有通過預(yù)防性維護(hù)策略進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修，傳統(tǒng)的風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)會(huì)遇到風(fēng)扇運(yùn)行性能下降或完全失效的問題。即便如此，風(fēng)扇內(nèi)的組件最終也會(huì)發(fā)生故障并需要更換。但是，在安裝替換風(fēng)扇之前的過渡時(shí)間內(nèi)，相關(guān)系統(tǒng)的溫度會(huì)升高，并增加設(shè)備過早關(guān)機(jī)的可能性。更少的活動(dòng)部件可以提高無風(fēng)扇系統(tǒng)的平均故障前時(shí)間(MTBF) 等級(jí)，從而最大限度地減少維護(hù)和停機(jī)成本。

缺少風(fēng)扇開口

在工業(yè)裝置中，環(huán)境危害對(duì)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)構(gòu)成有害危險(xiǎn)。灰塵或碎屑以及濕氣都會(huì)導(dǎo)致使用風(fēng)扇散熱的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)意外故障。顯然，無風(fēng)扇設(shè)計(jì)的設(shè)備考慮了這些變量，并且能夠應(yīng)用于更惡劣的環(huán)境，有些甚至還允許戶外操作。醫(yī)療配置也受益于這一特性，提高了依賴風(fēng)扇的系統(tǒng)不適合使用的區(qū)域的無菌水平。

成本效益

提供給所有IT設(shè)備的功率（以瓦特 (W) 為單位）基本上轉(zhuǎn)換為熱量。反過來，這種能量轉(zhuǎn)換與稱為英國熱量單位 (BTU) 的熱量測量單位相關(guān)，也可以用稱為 BTU/hr 的小時(shí)持續(xù)時(shí)間來引用。隨著大型服務(wù)器基礎(chǔ)設(shè)施和大型數(shù)據(jù)中心的冷卻成本持續(xù)飆升，無風(fēng)扇系統(tǒng)所提供的節(jié)省使它們成為那些尋求節(jié)能解決方案的人的理想解決方案。

雖然整個(gè)組織的計(jì)算架構(gòu)可能不適合完全無風(fēng)扇配置大修，但用此選項(xiàng)替換高BTU/hr 額定系統(tǒng)可在降低環(huán)境冷卻費(fèi)用方面產(chǎn)生巨大影響。再加上前面提到的風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)明顯節(jié)省的維護(hù)和停機(jī)時(shí)間損失，無風(fēng)扇設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)利益是顯而易見的，并且提供了優(yōu)于傳統(tǒng)解決方案的各種優(yōu)勢(shì)。