在云計算行業發展的背景下,越來越多的數據中心建立起來。服務器作為數據中心的核心設備,其、可擴展性和高性價比已成為衡量服務器質量的重要指標。由于服務器體積有限,許多大功率電子元件能否及時將電子元件產生的熱量傳遞給外界,直接關系到服務器運行的穩定性。因此,服務器的散熱問題成為制約服務器發展的一大障礙。根據對國內外相關服務器散熱技術的分析整理,不難發現服務器散熱技術的發展路線,確定服務器散熱技術。
散熱片材質是指散熱片所使用的具體材料。每種材料其導熱性能是不同的,按導熱性能從高到低排列,分別是銀,銅,鋁,鋼。不過如果用銀來作散熱片會太昂貴,故好的方案為采用銅質。雖然鋁便宜得多,但顯然導熱性就不如銅好(大約只有銅的百分之五十多點)。 常用的散熱片材質是銅和鋁合金,二者各有其優缺點。銅的導熱性好,但價格較貴,加工難度較高,重量過大(很多純銅散熱器都超過了CPU對重量的限制),熱容量較小,而且容易氧化。而純鋁太軟,不能直接使用,都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度,鋁合金的優點是價格低廉,重量輕,但導熱性比銅就要差很多。有些散熱器就各取所長,在鋁合金散熱器底座上嵌入一片銅板。 對于普通用戶而言,用鋁材散熱片已經足以達到散熱需求了。
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、安裝簡單等優點,但對環境依賴比較高,例如氣溫升高以及超頻時其散熱性能就會大受影響。
純鋁散熱器是早期為常見的散熱器,其制造工藝簡單,成本低,純鋁散熱器仍然占據著相當一部分市場。為增加其鰭片的散熱面積,純鋁散熱器常用的加工手段是鋁擠壓技術,而評價一款純鋁散熱器的主要指標是散熱器底座的厚度和Pin-Fin比。Pin是指散熱片的鰭片的高度,Fin是指相鄰的兩枚鰭片之間的距離。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin,Pin-Fin 比越大意味著散熱器的有效散熱面積越大,代表鋁擠壓技術越。
在考慮了銅和鋁這兩種材質各自的缺點后,市場部分散熱器往往采用銅鋁結合制造工藝,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。憑借較高的導熱系數,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均衡點。
插齒工藝大膽改進傳統的銅鋁結合技術。先將銅板刨出細槽,然后插入鋁片,利用60噸以上的壓力,把鋁片結合在銅片的基座中,并且鋁和銅之間沒有使用任何介質,從微觀上看鋁和銅的原子在某種程度上相互連接,從而避免了傳統的銅鋁結合產生介面熱阻的弊端,大大提高了產品的熱傳導能力,并且可以生產銅片插鋁座,銅片插銅座等各種工藝產品,來滿足不同的散熱需求。這種技術明顯延長了一部分銅鋁結合技術的壽命。
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