Sıvıdan Sıvıya CDU Test Metodolojisi ve Performans Derecelendirmesi, Revizyon 1.0

Özet

Belge, CDU performans tanımının tedarikçiden tedarikçiye değişmesinin nedeninin tasarım, derecelendirme ve raporlamada standartlaşma eksikliği olduğunu söyler. Sıvıdan sıvıya CDU, IT tarafı sıvı ağını tesis döngüsünden izole eden, akış, basınç ve sıcaklığı kontrol eden ısı değiştirici donanımıdır. İki ana tip tanımlanır: standart U form faktörlü, rak manifoldlarına bağlanan rak içi CDU (örneğin 4U veya 5U) ve birkaç rakı besleyen, genellikle daha büyük kapasiteli sıra tipi CDU. Her ikisi de ısı değiştirici üzerinden tesis suyu sistemine bağlanır.

Temel gereksinim tablosu işletme sıvı sıcaklığını 17-65 C (ASHRAE'ye göre sıvı çiğlenme noktasının en az 2 C üzerinde teslim edilmelidir), işletme dışı sıcaklığı -40 ile 85 C, bağıl nemi 10-90%, hizmet ömrünü 10 yıl (pompa popülasyonunun 10%'unun arızalandığı süre varsayımıyla), birincil filtreyi en çok 200 mikron ve ikincil filtreyi en çok 50 mikron olarak verir. Pompa yedekliliği (N+1 veya daha fazlası) bakım ve arıza sırasında hizmeti sürdürmek için şarttır; ıslak parçalar sıvıyla uyumlu olmalı, paslanmaz çelik 304/316 yaygın kullanılır. TCS'ye verilen azami basınç 100 psi'ye (690 kPa) kadar çıkabileceğinden TCS bileşenleri buna göre tasarlanmalıdır.

Termal performans, yaklaşma sıcaklığı farkı (ATD = TCS besleme sıcaklığı - FWS besleme sıcaklığı) ile belirli bir debide desteklenen ısı yükü cinsinden verilir. Pompa basınç kafası (TCS P-Q eğrileri) ve tesis tarafı akış empedansı ayrı ölçülür; hızlı bağlantı kesicilerle ve onlar olmadan eğriler gösterilir. Derecelendirme için önerilen tasarım debisi, mevcut çiplerin çoğunu desteklediği söylenen 1,5 LPM/kW'tır. Rak içi CDU kapasitesi X kW'tır: TCS basınç kafası X x 1,5 LPM'de en az 25 psi, FWS empedansı en çok 75 psi ve ATD 5 C. Sıra tipi için TCS kafası en az 40 psi'dir.

Güvenilirlik testleri hidrostatik basınç (IEC 62368-1 veya ASME B31.1/B31.3), kimyasal uyumluluk (kupon testi, ASTM B117 tuz sisi, ICP-MS, GC-MS, LC-MS ve iyon kromatografisi ile sıvı analizi), dinamik test (titreşim IEC 60068-2-64, şok IEC 60068-2-27, ISTA nakliye) ve termal çevrimi kapsar; her mekanik ve termal testin ardından sızıntı kontrolü için basınç testi yapılmalıdır. Tipik filtre boyutları TCS'de 25-50 mikron, tesis tarafında 150-250 mikrondur. Belge, kendisini 'genel test gereksinimleri' olarak sunar ve bir üreticiye özel kabul eşiği vermez; güvenlik, EMC ve malzeme uyumu için tipik düzenleyici gereksinimleri listeler.

Öne çıkan noktalar

1. Temel gereksinimler: işletme sıvı sıcaklığı 17-65 C (çiğlenme noktasının en az 2 C üzerinde), işletme dışı -40 ile 85 C, bağıl nem 10-90%, hizmet ömrü 10 yıl, birincil filtre en çok 200 mikron, ikincil en çok 50 mikron.
2. Termal performans yaklaşma sıcaklığı farkıyla belirtilir: ATD = TCS besleme sıcaklığı - FWS besleme sıcaklığı, belirli bir debide ısı yüküne karşı.
3. Mevcut çiplerin çoğunu desteklediği söylenen önerilen tasarım debisi 1,5 LPM/kW'tır.
4. Rak içi CDU derecesi: X kW; TCS basınç kafası X x 1,5 LPM'de en az 25 psi, FWS empedansı en çok 75 psi, ATD 5 C.
5. Sıra tipi CDU derecesi: rak içi ile aynı, ancak TCS basınç kafası X x 1,5 LPM'de en az 40 psi.
6. Raporlamada akışkan türü (FWS'de su, TCS'de propilen glikol), FWS sıcaklığı veya ASHRAE su sınıfı ve debi belirtilmelidir.
7. TCS'ye uygulanan azami basınç 100 psi'ye (690 kPa) kadar olabilir; TCS bileşenleri buna uygun olmalıdır.
8. Tipik filtrasyon TCS'de 25-50 mikron, tesis tarafında 150-250 mikron; sıcak değiştirilebilir filtre ve pompa en iyi uygulama.
9. Hidrostatik test IEC 62368-1 veya ASME B31.1/B31.3'e göre; her performans testinin ardından basınç testi; ardından şok ve titreşim sonrası sızıntı kontrolü.
10. Pompa yedekliliği (N+1 veya fazlası) bakım sırasında hizmetin sürmesi için şarttır; N+1 pompa kullanılır ve sızıntı halatı yaygın koruma yöntemidir.

Tasarımda kullanımı

• CDU kapasitesini kataloğa bu derecelendirme tabanıyla kaydedin (5 C ATD'de kW, 1,5 LPM/kW, basınç kafası ve FWS empedansı); farklı üreticilerin birimleri karşılaştırılabilsin ve tasarım ATD'si veya debisi farklıysa değer düşürülsün.
• Sıvı döngüsü hesaplayıcısında varsayılan debiyi 1,5 LPM/kW alın ve TCS besleme sıcaklığının oda çiğlenme noktasının en az 2 C üzerinde olduğunu doğrulayın.
• Filtreleme için TCS'de 25-50 mikron, FWS'de 150-250 mikron belirtin.
• CDU'yu seçerken TCS P-Q eğrisini hızlı bağlantı kesiciler dahil raf içi ağ empedansıyla ve FWS tarafı eğrisini tesis pompa kapasitesiyle karşılaştırın.
• Tedarikçiden hidrostatik, şok/titreşim ve termal çevrim test raporlarını ve ıslak malzeme uyumluluk kanıtını isteyin.
• Rak içi CDU'yu EIA-310 19 inç veya ORv3 raka uygun U yüksekliğinde (4U, 5U) seçin; sıra tipi için rak boyutuna (42U, 48U) bakın.

Kimler okumalı

CDU tasarlayan veya satın alan mekanik mühendisler, sıvı soğutma entegratörleri ve test laboratuvarları.

Belgenin bölümleri

1. Giriş
2. OCP İlkelerine Uyum
3. CDU Geliştirme Kılavuzu
4. Genel sıvıdan sıvıya CDU gereksinimleri
5. Temel sıvıdan sıvıya CDU tasarımı
6. Mekanik tasarım
7. Malzeme seçimi
8. Pompa seçimi
9. Soğutma döngüsü entegrasyonu
10. Sensörler ve kontrolörler
11. Kalite kontrol
12. Yüzey işlemi
13. Temizlik
14. Sıvı servisi
15. Sistemi doldurma ve yıkama
16. Filtre servisi
17. Test Metodolojisi
18. Mekanik testler
19. Performans testi ve raporlama
20. Termal performans
21. TCS basınç kafası
22. FWS akış empedansı
23. Performans raporlama önerisi
24. Güvenilirlik testleri
25. Hidrostatik basınç testi
26. Kimyasal uyumluluk testi
27. Dinamik test
28. Termal çevrim
29. Tipik düzenleyici gereksinimler
30. Sonuç
31. Sözlük
32. Kaynaklar

İlgili standartlar

• ASHRAE TC 9.9 Liquid Cooling Guidelines
• IEC 62368-1
• ASME B31.1
• ASME B31.3
• OCP Project Deschutes CDU specification

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Wondimu, B.; Kung, E.; Zhou, D. (Intel); Zakaib, B. (CoolIT Systems); Chu, C. (Meta)

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

2024

Belge numarası

Rev 1.0

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Sektör kuruluşu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

CC BY-SA 4.0 — atıf vererek ve aynı lisansla paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.opencompute.org

Künye