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液冷服務器中的液體泄漏可能造成多種潛在風險和損害。首先，液體泄漏可能導致器件短路，對設備造成損壞，并可能引發(fā)火災。其次，液體泄漏還可能對服務器內(nèi)部的電子元件和線路造成腐蝕，從而影響服務器的性能和可靠性。此外，大量泄漏的液體會在數(shù)據(jù)中心內(nèi)引發(fā)混亂，并需要耗費大量時間和成本進行清理。因此，液體泄漏對數(shù)據(jù)中心運營和維護都帶來了一定的風險和損害。 為了應對這些風險，在液冷服務器中實施液體泄漏檢測和采取緩解對策非常重要。 丨部署泄漏傳感器 泄漏傳感器技術(shù)通過與服務器底板管理控制器（BMC）連接，然后被整合到服務器機箱中。泄漏傳感器部署在機箱中的不同位置，并通過固件和硬件配置，實時監(jiān)測液體泄漏并采取主動措施來保護設備。 經(jīng)常采用的繩索泄漏傳感器是一種用于檢測液體泄漏的傳感器設備。它由傳感器繩、電源電纜和電路組成。
繩索泄漏傳感器
在液冷服務器中使用繩索泄漏傳感器時，常見的安裝方法是將傳感器繩安裝在管道連接處或儲液罐最低點的位置。這種安裝方式適用于可以容忍小泄漏的應用場景，因為傳感器只有在泄漏速率足夠大以至于通過重力流動并接觸到傳感器時才能檢測到泄漏。
服務器節(jié)點泄漏檢測設計（圖源：OCP）
對液體泄漏非常敏感的電子冷卻應用，傳感器繩索的安裝必須能夠快速響應泄漏。推薦的傳感器繩索安裝方式是沿著液流路徑從進口到出口快速斷開連接器的位置安裝繩索。此外，在傳感器和管道連接處包裹吸水膠帶有助于提前檢測泄漏情況。 丨部署負壓液冷系統(tǒng) 負壓冷板式液冷技術(shù)是 Chilldyne 的核心專利，Chilldyne 是這項防泄漏液冷方案的開拓者。Chilldyne 的技術(shù)組合使用了真空泵和液體泵，以提供負壓，使液冷系統(tǒng)的液體不會在電氣元件附近泄漏。 負壓液體冷卻系統(tǒng)與正壓液體冷卻系統(tǒng)看起來非常相似，然而負壓系統(tǒng)中的泵不是增加冷卻回路中的壓力，而是將兩側(cè)保持在弱真空狀態(tài)或低于環(huán)境氣壓。當負壓液體冷卻系統(tǒng)發(fā)生線路損壞時，因為系統(tǒng)的兩側(cè)都低于環(huán)境氣壓，空氣會被吸入冷卻管路，液體回流至儲液罐，而不會出現(xiàn)冷卻液泄漏。
當管路被剪斷時，液體在負壓力的作用下停留在管道內(nèi)，而不是滴落在設備內(nèi)部（圖片來源：Chilldyne）
水冷負壓系統(tǒng)的一個潛在問題是，在低的絕對壓力下，水可能會沸騰。例如，在 50°C 時，水的沸點為 4 英寸汞柱，因此系統(tǒng)壓力不可能達到那么低，而且必須使用低汽蝕余量的泵，以使水不會在泵入口處產(chǎn)生汽蝕。 負壓液冷系統(tǒng)能夠降低部署成本。Chilldyne 的 CEO Steve Harrington 表示，負壓解決方案可以將連接器成本降低14倍。通過采用價格低廉的通用連接器套件，替代價格昂貴的無滴液連接器，在一個包含1000個服務器的集群中（每個服務器2套連接器），連接器的成本可節(jié)約高達51.9萬美元。 丨部署無水兩相系統(tǒng) 由于水是理想的傳熱劑，因此，服務器液冷系統(tǒng)常采用丙二醇（PG）、去離子水（DI）與添加劑混合物的水基冷卻劑。隨著時間的推移，水會導致金屬部件腐蝕，導致昂貴的維修或更換費用。隨著腐蝕的加劇，可能發(fā)生的水泄漏將導致設備的短路和損壞。 無水兩相液冷系統(tǒng)正是針對以上弊端，利用介電制冷劑的絕緣特性來避免漏液短路，并依靠制冷劑高效的兩相沸騰和冷凝過程，最大程度的提高冷卻效率。 例如，業(yè)界知名的 ZutaCore HyperCool 無水兩相液冷方案基于自調(diào)節(jié)式、增強型池沸騰冷板蒸發(fā)器，能夠冷卻高達1000W處理器。ZutaCore的方案已獲得 Intel 和 AMD 的認證，并部署在 Dell、SuperMicro、Gigabyte 和 Cisco 等主要服務器制造商的產(chǎn)品中。 丨考慮無泄漏3D打印冷板 著名的德國金屬 3D 打印服務商 EOS 與新加坡國立大學旗下的 CoolestDC 進行了一項服務器無泄漏一體式冷板的合作。 該一體式冷板采用 EOS Copper CuCP 材料增材制造，消除了冷板墊圈和接頭，并支持內(nèi)部翅片的自由設計，可承受 6 bar 及以上的水壓。 3D 打印技術(shù)做為釬焊和組裝冷板的替代方案，能最大限度地降低冷板式液冷應用中的泄漏風險。
采用 Oblique Fin 技術(shù)的 EOS 一體成型3D打印冷板
另外一個好處是，3D 打印冷板技術(shù)支持生產(chǎn)更復雜的幾何形狀，在熱交換和液體壓降方面能獲得更好的性能。通過結(jié)合拓撲優(yōu)化的生成式設計，Diabatix 的研究案例表明，與傳統(tǒng)的車削翅片冷板相比，生成式 3D 打印銅冷板的熱阻降低了 55%。
Diabatix ColdStream 平臺給出的CPU冷板設計
參考： 1、OCP 《White Paper: An Advanced Liquid Cooling Rack Design for Data Center》 2、Intel 《Leak Detection and Mitigation for Direct Liquid Cooled Server》
推薦閱讀： 1、一文縱覽：參與數(shù)據(jù)中心液冷市場的主要歐美公司與技術(shù)路線
液冷是應用于數(shù)據(jù)中心、HPC、電動汽車、儲能等領(lǐng)域的高效節(jié)能冷卻技術(shù)。液冷系統(tǒng)技術(shù)難度高、運營維護也面臨較大挑戰(zhàn)，需要各界通力合作。為產(chǎn)業(yè)鏈信息交流，我們組建了“液冷散熱產(chǎn)業(yè)交流群”，誠邀加群互動，群友來自： 注：文章僅供交流參考，合作、投稿等可后臺回復聯(lián)系我們。部分文章/素材轉(zhuǎn)載僅作為行業(yè)分享交流，版權(quán)歸原作者所有。如涉侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時處理。
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