Система охлаждения вычислительного блока 19″ 4U

Перед инженерами КБ «ДевАрт» стояла теплофизическая задача: спроектировать и изготовить «под ключ» систему охлаждения вычислительного блока стандарта 19″ 4U. Внутренняя компоновка прибора была уже практически зафиксирована — новые тепловые тракты нужно было вписать в существующее расположение плат, шлейфов и разъёмов, а не проектировать корпус заново под удобную для охлаждения геометрию.

Суммарная рассеиваемая мощность двух вычислительных плат составляла порядка 200 Вт — около 100 Вт на каждую. Но проблема была не только в общем объёме тепла, а в том, где именно оно концентрировалось:

Точечный перегрев. Микросхемы ПЛИС и силовые элементы цепей питания (VRM) выделяли тепло на небольшой площади, и обычного обдува радиатором сверху для таких хотспотов недостаточно — требовался прямой и эффективный отвод тепла от каждого источника.

Сквозная интеграция с платами. Геометрию системы охлаждения нужно было согласовать с реальной трассировкой печатных плат — расположением компонентов, шлейфов и разъёмов, — а не подгонять платы под охлаждение постфактум.

Воздушные потоки внутри корпуса. В тесном 4U-шасси радиаторы и вентиляторы конкурируют за пространство с самими платами, поэтому продувку нужно было выстроить так, чтобы воздух эффективно проходил через все тепловые тракты, а не застаивался в углах корпуса.

Подтверждение на практике. Расчётную эффективность системы нужно было доказать не на бумаге, а натурными испытаниями совместно с техническими специалистами заказчика.

Заказчик получил компактную, ремонтопригодную систему охлаждения, которая держит тепловой баланс блока 19″ 4U без троттлинга процессорных и силовых компонентов даже на пике вычислительной нагрузки. Решение полностью вписалось в уже зафиксированную компоновку прибора — без переделки расположения плат и разъёмов.

Эффективность теплоотвода подтверждена не расчётом, а совместными натурными испытаниями с заказчиком, и вычислительный блок успешно передан на этап финальной сертификации прибора.

Этот кейс демонстрирует компетенции КБ «ДевАрт» в термоменеджменте РЭА. Комплексная разработка системы охлаждения нужна вам, если:

Ваше устройство страдает от локального перегрева (хотспотов). Современные вычислительные компоненты — ПЛИС, GPU, CPU, силовые транзисторы VRM — выделяют большой объём тепла на минимальной площади. Мы рассчитаем нужную площадь рассеивания, подберём комбинацию металлов и снизим температуру чипов до безопасных значений.

Нужно вписать охлаждение в плотную компоновку. Если в вашем приборе формата 19″ 4U или другом серверном/промышленном шасси почти не осталось свободного места, мы разработаем низкопрофильные радиаторы и теплотрубки, обходящие существующие препятствия на плате.

Требуется прецизионное изготовление радиаторов из меди и алюминия. Медь — материал с непростым поведением при резании, который требует отдельного подбора инструмента и режимов. Собственное ЧПУ-производство «ДевАрт» позволяет выпускать сложные медные подошвы и радиаторы с чистотой поверхности, достаточной для надёжного теплового контакта по ТЗ.

Вы создаёте серверное, телекоммуникационное или промышленное оборудование. Мы поможем увязать пассивное (радиаторы, теплотрубки) и активное (вентиляторы) охлаждение в единый контур, минимизируя уровень шума и энергопотребление системы.