服務(wù)器散熱技術(shù)的發(fā)展大致可分為三個階段:
(1)1965年至2000年是技術(shù)萌芽期:服務(wù)器散熱技術(shù)出現(xiàn)在國外,但發(fā)展緩慢,這是因為大型計算機和服務(wù)器的發(fā)展剛剛起步,服務(wù)器散熱主要借鑒個人計算機散熱技術(shù),主要是傳統(tǒng)風冷技術(shù),也出現(xiàn)了液冷技術(shù),主要是電子元件浸入無導電冷卻液中,由于當時材料技術(shù)的發(fā)展,散熱器制造成本高。
(2)2001年至2009年是技術(shù)成熟期:隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,服務(wù)器散熱要求越來越高,除了改進傳統(tǒng)風冷技術(shù)和液體冷卻技術(shù)外,還有風扇控制智能控制技術(shù),隨著材料技術(shù)的發(fā)展,散熱器制造成本也降低。
(3)2010年是一個快速發(fā)展時期:隨著云計算的發(fā)展,建立了更多的數(shù)據(jù)中心,越來越多的服務(wù)器需要在有限的空間內(nèi)布局,散熱問題成為數(shù)據(jù)中心需要解決的頭號問題。此時,智能控制技術(shù)已成為研究的,新散熱材料的出現(xiàn)也給散熱領(lǐng)域帶來了新的活力。
液冷散熱
液冷散熱的原理是選擇熱對流或熱傳導的形式,通過液體的浸泡或流動帶走加熱元件的熱量。常見的液體冷卻方法有:浸泡和液體冷卻回路。由于電子元件在水中容易損壞,浸泡液為油、氯化物等不易導電的液體,液體冷卻回路將電子元件與封閉的液體回路接觸,通過液體流動帶走電子元件產(chǎn)生的熱量,液體通常選擇冷水。
熱轉(zhuǎn)移的原理是選擇熱傳導的散熱方式,將熱量從高溫物體傳遞給低溫物體。常見的散熱技術(shù)有:散熱器、冷卻板和半導體板。半導體板的散熱技術(shù)是基于帕爾帖的原理,
將機械或其他器具在工作過程中產(chǎn)生的熱量及時轉(zhuǎn)移以避免影響其正常工作的裝置或儀器。常見的散熱器依據(jù)散熱方式可以分為風冷,熱管散熱器,液冷,半導體制冷,壓縮機制冷等多種類型。
實際上,任何類型的散熱器基本上都會同時使用以上三種熱傳遞方式,只是側(cè)不同罷了。比如普通的CPU散熱器,CPU散熱片與CPU表面直接接觸,CPU表面的熱量通過熱傳導傳遞給CPU散熱片;散熱風扇產(chǎn)生氣流通過熱對流將CPU散熱片表面的熱量帶走;而機箱內(nèi)空氣的流動也是通過熱對流將 CPU 散熱片周圍空氣的熱量帶走,直到機箱外;同時所有溫度高的部分會對周圍溫度低的部分發(fā)生熱輻射。
依照從散熱器帶走熱量的方式,可以將散熱器分為主動散熱和被動散熱,前者常見的是風冷散熱器,而后者常見的就是散熱片。進一步細分散熱方式,可以分為風冷、熱管、液冷、半導體制冷和壓縮機制冷等等。
風冷散熱是常見的,而且非常簡單,就是使用風扇帶走散熱器所吸收的熱量。具有價格相對較低、安裝簡單等優(yōu)點,但對環(huán)境依賴比較高,例如氣溫升高以及超頻時其散熱性能就會大受影響。
熱管是一種具有導熱性能的傳熱元件,它通過在全封閉真空管內(nèi)的液體的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量,它利用毛吸作用等流體原理,起到類似冰箱壓縮機制冷的效果。具有的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點,并且由熱管組成的換熱器具有傳熱、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小等優(yōu)點。由于其特殊的傳熱特性,因而可控制管壁溫度,避免露點腐蝕。