整機(jī)柜技術(shù)規(guī)范V2.01IIII目錄版權(quán)明 I編寫組 II前言 I一、范圍 1二、術(shù)語 1三、冷板式液冷的系介紹 2四、液冷組件組成 3五、冷板組成 5六、冷板式液冷設(shè)計(jì)要求 5（一）板材要求 5（二）板結(jié)設(shè)求 7（三）板可性求 8七、液冷分水器的設(shè)計(jì)求 8（一）水的料擇 8（二）水的計(jì)求 9（三）水的靠求 11八、冷卻工質(zhì)的要求 11九、漏液檢測(cè)要求 12十、冷板液冷測(cè)試要求 13（一）板冷霧試 13（二）板冷整測(cè) 13（三）板冷密試 14（四）板冷疲試 14十一、冷板液冷運(yùn)維求 15PAGEPAGE10整機(jī)柜技術(shù)規(guī)范V2.0一、范圍本規(guī)范適用于天蝎整機(jī)柜和通用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，涵蓋CPU/GPU等服務(wù)4.02119標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，采用共用模組化設(shè)計(jì)概念，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化管理和測(cè)試。支持二、術(shù)語Node：服務(wù)器節(jié)點(diǎn)CPU：中央處理器GPU：圖形處理器Server：同Node，服務(wù)器節(jié)點(diǎn)Powershelf：電源框Rack：機(jī)架柜體Busbar：DC主銅排，又稱母排.SU：天蝎整機(jī)柜服務(wù)器U(ScorpioRackUnit)，1SU=46.5mmEIAU：標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器，1U=44.45mmColdPlate：冷板Coolant：冷卻工質(zhì)Manifold：冷卻工質(zhì)供回歧管(機(jī)柜分水器)CDU：冷量分配單元EPDMPTFE二純?nèi)?、冷板式液冷的系統(tǒng)介紹冷板液冷顧名思義是指采用液體作為傳熱工質(zhì)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)高瓦數(shù)的熱源，通過流道進(jìn)行冷熱交換，達(dá)到散熱目的的冷卻技術(shù)。由于散熱需要通過安裝在芯片上的冷板來實(shí)現(xiàn)，故也稱作間接式液冷。冷板式液冷的運(yùn)行系統(tǒng)主要包含以下兩部分：一次側(cè)，以機(jī)房外的環(huán)境為主，主要包含室外大氣、一次測(cè)試環(huán)網(wǎng)管路、室外冷卻塔。二次側(cè)，以機(jī)房?jī)?nèi)的環(huán)境為主，主要包括CDU（冷量分配單元）、室內(nèi)換熱單元、二次側(cè)環(huán)網(wǎng)管路、液冷機(jī)柜、機(jī)柜manifold（機(jī)柜分水器）、液冷服務(wù)器、冷板、液冷進(jìn)回管路、液冷快接頭、冷卻工質(zhì)等。圖1冷板式液冷系統(tǒng)構(gòu)成示意圖圖2液冷機(jī)柜構(gòu)成示意圖四、液冷組件組成液冷組件是冷板式液冷系統(tǒng)中重要的組成部分，液冷組件為液冷服務(wù)器內(nèi)的冷板模組，其中包含：液冷冷板、冷板間管路、進(jìn)回管路、冷板管路快擰接頭、快接公頭、漏液檢測(cè)繩。其中CPU液冷服務(wù)器（計(jì)算或者存儲(chǔ)類服務(wù)器）的冷板設(shè)計(jì)采用串聯(lián)布局。CPU服務(wù)器的液冷組件可參考如下的規(guī)格：圖3CPU服務(wù)器液冷組件示意圖GPU（AI）局，GPU圖4GPU服務(wù)器液冷組件示意圖五、冷板組成冷板是指帶有內(nèi)部流體通道并允許冷卻工質(zhì)流過的熱交換器或散熱器。冷板組成包含：冷板、冷板間管路接頭、冷板固定螺母、內(nèi)部鰭片。圖5冷板組成示意圖冷板安裝在需要冷卻的電子元器件熱表面上，將元器件產(chǎn)生的熱量通過液體冷卻工質(zhì)傳遞到CDU(冷量分配單元)的板式熱交換器。六、冷板式液冷設(shè)計(jì)要求（一）冷板的材料要求目前行業(yè)內(nèi)冷板式液冷的材料方案，大多選用導(dǎo)熱性能較友好4.0V2.0好，且更具經(jīng)濟(jì)性的鋁合金材料。在目前的數(shù)據(jù)中心實(shí)際的運(yùn)行工況內(nèi)，鋁的導(dǎo)熱性能是可以滿足大部分散熱要求的。另外鋁的密度較低，因此在需要輕量化設(shè)計(jì)的領(lǐng)域，如航空航天、汽車制造等領(lǐng)域，使用鋁可以帶來重量的減輕。表6鋁材料性能鋁合金加工特性較好，鋁合金的機(jī)械性能以及多樣化熱處理方式，令鋁合金的可加工性、多樣性優(yōu)于其它常用金屬（銅材、不銹鋼等常用材料）。圖7鋁冷板示意圖另外鋁材屬于自愈性金屬，在空氣中生成AL2O3（氧化鋁）致密保護(hù)層，耐腐蝕性好。鋁材表面處理手段豐富，包含鈍化、陽極氧化等處理方法都能夠起到很好的表面保護(hù)作用，提升耐腐蝕性。鋁冷板方案冷卻工質(zhì)流經(jīng)的鏈路上材料搭配要求，建議以鋁合金或不銹鋼為主，包含冷板上的管路固定接頭、快接頭、分水器以及CDU鋁冷板方案冷卻工質(zhì)流經(jīng)的鏈路上禁用銅材料，以避免銅鋁材料長(zhǎng)期混用出現(xiàn)的化學(xué)氧化物對(duì)管路的堵塞和傷害，導(dǎo)致冷板散熱性能的下降。（二）冷板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求冷板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多種多樣，低瓦數(shù)的冷板內(nèi)部可以采用溝槽的結(jié)構(gòu)，相對(duì)高瓦數(shù)的冷板采用鰭片、折疊鰭片等結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以根據(jù)不同的需求對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，內(nèi)部鰭片間距建議要≥0.5mm,避免流道設(shè)計(jì)的過窄，出現(xiàn)堵塞情況。CNC度。焊接采用釬焊工藝。另外為了保證冷板有更好的外觀效果和耐冷板上的快擰結(jié)構(gòu)的鎖固（螺母）扭力要求未10N.m圖8冷板快擰結(jié)構(gòu)示意圖（三）冷板的可靠性要求冷板與散熱元器件的貼合面要求平整，才能保證冷板與散熱元器件的貼合度，已達(dá)到最好的散熱效果，冷板的平面度要求≤0.05mm、粗糙度≤Ra1.6um。0.6MPa155℃~40℃，七、液冷分水器的設(shè)計(jì)要求（一）分水器的材料選擇天蝎液冷整機(jī)柜的液冷機(jī)柜分水器（manifold），選擇了更易加工且更具經(jīng)濟(jì)性的高分子或鋁合金材料。圖9高分子材料（PPH）的物性表液冷機(jī)柜分水器（manifold）上聯(lián)管路建議采用阻燃等級(jí)V0的EPDM材料。圖10液冷機(jī)柜分水器示意圖（二）分水器的設(shè)計(jì)要求液冷機(jī)柜分水器（manifold）的設(shè)計(jì)可以設(shè)計(jì)為圓型或者方型；可根據(jù)機(jī)柜實(shí)際安裝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。管道承壓≤6bar，管道內(nèi)徑30mm；外徑40mm;圖11液冷機(jī)柜分水器示意圖液冷機(jī)柜manifold，安裝在機(jī)柜的后部左側(cè)的理線槽內(nèi)（從機(jī)柜后部看），也可以根據(jù)實(shí)際的部署需求安裝預(yù)計(jì)機(jī)柜后部的中間位置。圖12液冷機(jī)柜后視圖（三）分水器的可靠性要求0.6MPa155℃~40℃分水器組件冷卻工質(zhì)流經(jīng)的鏈路上的材料的選用，必須滿足去離子水/PG25溶液的兼容性。液冷分水器的實(shí)際使用海拔：≤2000m八、冷卻工質(zhì)的要求天蝎液冷整機(jī)柜規(guī)范選用的冷卻介質(zhì)為PG25或去離子水。液冷系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要對(duì)工質(zhì)添加適宜的緩蝕劑，以確保對(duì)金屬表面的防護(hù)。另外還需要對(duì)鋁材料的內(nèi)部流道需要進(jìn)行鈍化處理，以提高液冷系統(tǒng)的使用壽命。圖13冷卻工質(zhì)測(cè)試原理圖九、漏液檢測(cè)要求天蝎液冷整機(jī)柜的漏液檢測(cè)，采用檢測(cè)繩方案，通過檢測(cè)漏液繩上電阻變化來判斷是否發(fā)生漏水。漏液檢測(cè)繩的纏繞規(guī)范參考如下，漏液繩的纏繞必須與液冷管路、冷板接頭貼合，拐彎位置需用固定貼合。圖14漏液檢測(cè)繩纏繞示意圖十、冷板液冷測(cè)試要求（一）冷板液冷鹽霧測(cè)試驗(yàn)證液冷板面處理藝，確保產(chǎn)的耐能力。測(cè)試方，按準(zhǔn) GB/T2423.17，試驗(yàn)Ka：霧，厲度2級(jí)進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，耐鹽霧96小時(shí)后達(dá)到10級(jí)要求。（二）冷板液冷平整度檢測(cè)對(duì)冷板的芯片安裝區(qū)域進(jìn)行表面粗糙度、平面度進(jìn)行檢查，保證芯片與冷板貼合面積；對(duì)冷板的扣合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，保證冷板的機(jī)械強(qiáng)度安裝力矩；對(duì)接頭滿足拆裝多次，仍能滿足密封性要求；測(cè)試方法，可以委托有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，表面粗糙度采用粗糙度對(duì)比塊進(jìn)行對(duì)比，平面度檢查采用三坐標(biāo)掃描對(duì)比檢查。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，要求元器件安裝面粗糙度小于 Ra1.6，雙點(diǎn)劃線域無接紋；要求雙點(diǎn)劃線區(qū)域平面度≤0.05mm；要求安裝扣合力＞400lbf，冷板的變形小于2500lbf/mm；所有的接頭包括快接，需要滿足插拔＞200次后，無泄漏情況。（三）冷板液冷氣密性測(cè)試檢查液冷組件在一定壓力下，保持一段時(shí)間是否有泄漏及表面變形。測(cè)試方法，可以委托有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)在水冷板完成所有機(jī)械6bar2H2H（四）冷板液冷耐疲勞測(cè)試驗(yàn)證液冷組件在規(guī)定的壓力循環(huán)周期和高低溫交變循環(huán)周期后,氣密性、性能、電導(dǎo)率、鋁離子濃度是否滿足技術(shù)條件要求。測(cè)試方法，將水冷組件接入到疲勞試驗(yàn)設(shè)備循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，設(shè)系統(tǒng)工方式壓力從0Bar到6Bar；期：500000次；頻：15期/分鐘。 度：-10℃～+80℃，550個(gè)周期（1周期/小時(shí)