服務(wù)器散熱技術(shù)的發(fā)展大致可分為三個(gè)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?yàn)榇笮陀?jì)算機(jī)和服務(wù)器的發(fā)展剛剛起步,服務(wù)器散熱主要借鑒個(gè)人計(jì)算機(jī)散熱技術(shù),主要是傳統(tǒng)風(fēng)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(dǎo)電冷卻液中,由于當(dāng)時(shí)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(shí)代的到來,服務(wù)器散熱要求越來越高,除了改進(jìn)傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)和液體冷卻技術(shù)外,還有風(fēng)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(gè)快速發(fā)展時(shí)期:隨著云計(jì)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(shí),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。
服務(wù)器散熱技術(shù) 服務(wù)器散熱技術(shù)主要包括:風(fēng)冷散熱、液冷散熱、熱轉(zhuǎn)移和智能控制。其中,風(fēng)冷散熱和液冷散熱仍然是服務(wù)器散熱技術(shù)領(lǐng)域的兩大核心技術(shù)。此外,服務(wù)器散熱領(lǐng)域大的技術(shù)特點(diǎn)之一是很少單使用散熱技術(shù)。
液冷則是使用液體在泵的帶動下強(qiáng)制循環(huán)帶走散熱器的熱量,與風(fēng)冷相比具有安靜、降溫穩(wěn)定、對環(huán)境依賴小等優(yōu)點(diǎn)。但熱管和液冷的價(jià)格相對較高,而且安裝也相對麻煩一些。
當(dāng)熱量傳到散熱器的頂部后,就需要盡快地將傳來的熱量散發(fā)到周邊環(huán)境中去,對風(fēng)冷散熱器而言就是要與周圍的空氣進(jìn)行熱交換。這時(shí),熱量是在兩種不同介質(zhì)間傳遞,所依循的公式為Q=α X A X ΔT,其中ΔT為兩種介質(zhì)間的溫差,即散熱器與周圍環(huán)境空氣的溫度差;而α為流體的導(dǎo)熱系數(shù),在散熱片材質(zhì)和空氣成分確定后,它就是一個(gè)固定值;其中重要的A是散熱片和空氣的接觸面積,在其他條件不變的前提下,如散熱器的體積一般都會有所限制,機(jī)箱內(nèi)的空間有限,過大會加大安裝的難度,而通過改變散熱器的形狀,增大其與空氣的接觸面積,增加熱交換面積,是提高散熱效率的有效手段。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),一般通過用鰭片式設(shè)計(jì)輔以表面粗糙化或螺紋等辦法來增大表面積。
在考慮了銅和鋁這兩種材質(zhì)各自的缺點(diǎn)后,市場部分散熱器往往采用銅鋁結(jié)合制造工藝,這些散熱片通常都采用銅金屬底座,而散熱鰭片則采用鋁合金。當(dāng)然,除了銅底,也有散熱片使用銅柱等方法,也是相同的原理。憑借較高的導(dǎo)熱系數(shù),銅制底面可以快速吸收CPU釋放的熱量;鋁制鰭片可以借助復(fù)雜的工藝手段制成有利于散熱的形狀,并提供較大的儲熱空間并快速釋放,這在各方面找到了的一個(gè)均衡點(diǎn)。
貼片工藝是將薄銅片通過螺絲與鋁制底面結(jié)合,這樣做的主要目的是增加散熱器的瞬間吸熱能力,延長一部分本身設(shè)計(jì)成熟的純鋁散熱器的生命周期。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn):在鋁散熱片底部與銅塊之間使用導(dǎo)熱介質(zhì),施加80Kgf的力壓緊后用螺絲將其鎖緊,其散熱效果與銅鋁焊接的效果相當(dāng),同樣達(dá)到了預(yù)計(jì)的散熱效能提升幅度。