Dell PowerEdge R760服务器：风冷 vs. 液冷散热**
接前文：《风冷双路350W：PowerEdge 16G服务器的Smart Flow机箱选项》
目录
- 配件组合：风扇、CPU散热片
- 风冷350W CPU、12x 3.5”盘位**
- 256GB DDR5内存条散热挑战
- NVMe SSD：功耗高的支持温度受限？
- GPU：为什么A40散热要求不同
- 液冷的差别
在看过技术文档《Dell PowerEdge R760 Installation and Service Manual 》之后，关于新一代16G服务器的散热设计，我有了更多可以跟大家分享的东西。
Front view of 16 x 2.5-inch drive system
关于16盘位“中间开窗”布局的意义，在本文中就不再重复赘述了。
Inside the system with processor liquid cooling module
两年前我写过一篇《冷板式液冷标准化：PowerEdge 15G服务器散热杂谈》，如今Dell 16G继续保持风冷或者DLC液冷2种出厂配置。但由于新的CPU TPU提高到350W（Intel）/ 400W（AMD），风冷散热面对挑战也做出了改进。
配件组合：风扇、CPU散热片
在PowerEdge R760 2U服务器的风扇排中，一共支持3种等级的60mm风扇：Standard标准（STD）、HPR Silver高性能银牌（HPR）、HPR Gold高性能金牌（VHP）。在前一篇中我就提到过，有些情况下必须用最强的VHP风扇。
CPU散热器同样分为3种：
- STD HSK应该是与1U服务器通用的普通散热片，支持CPU不超过165W，并且只支持2.5英寸驱动器和非GPU配置；
- 2U HPR HSK高性能散热片的高度更高，在3.5英寸盘和非GPU配置中支持125W-***W CPU，在2.5英寸盘和非GPU配置中可支持165W-350W CPU；
- L-type HSK：支持所有GPU/FPGA配置。由于2U全尺寸散热片会与PCIe双宽全长扩展卡干涉，并且还要避免气流经过CPU散热片后温度上升，所以在1U散热器基础上衍生出L型增大面积。
来自上一代1U AMD机型《Dell EMC PowerEdge R6525安装和服务手册》
在《1U双路风冷350W？点评方升服务器散热设计》一文中，我曾经引用过上图，L型散热片的样子可以参考下这个。
风冷350W CPU、12x 3.5”盘位**
上图中最左边2列，是CPU的TDP（热设计功耗）/ cTDP，和T-Case表面最高中心点温度，往右的每一列则代表不同的前置+后置存储驱动器布局。
我只着重讲几点吧。首先，在12块3.5英寸HDD机械盘的配置中，HPR Gold（VHD）风扇最高转速只能跑到70%。这里主要应该是因为振动对硬盘性能和寿命的影响；另外我在《Facebook如何将硬盘性能损失由90%降低到2% 》中还谈到过另一种情况——风扇引起的噪声也可能影响到硬盘。
那为什么2.5英寸硬盘不受这个影响呢？据我了解，在PowerEdge R760这款服务器上支持的2.5寸HDD，应该只有10K转速而不再有7.2K NL盘了。下图可以做一个参考：
上表我曾经在多年前撰文时引用过。右边的“桌面盘”，抗旋转振动指标在5-12 rads/sec/sec之间，实际上7200转NL近线企业级硬盘就是12的水平；而15K高转速企业级硬盘的机械组件品质要求更高，所以RV值达到21 rads/sec/sec，10K盘应该也接近15K的抗旋转振动能力。
扩展阅读《这些硬盘参数你都懂吗？（上）-从案例引发的讨论》
《这些硬盘参数你都懂吗？（下）-监控选型与**设计》
3.5寸“大盘”一方面影响到风扇最高转速，前面板空气流阻也相对较大，所以导致在这种存储配置下，***W以上功耗的CPU只能用液冷。
另外我还注意到，在350W CPU的Tcase最高温度还分为两种等级。实际上支持较低的57/66℃型号，就是上面这两款Intel***至强Scalable中，专门液冷用途的Xeon Platinum 8470Q和Xeon Gold 6458Q。风冷自然无法压住它们。
扩展阅读：《关于***Intel Xeon Scalable的一些技术思考》
256GB DDR5内存散热挑战
在上面图表中，左边第一列是单条内存容量，第二列是2DPC（每通道满配2条）/ Power（我觉得这里写的应该是单条功耗，如果搞错了请大家在文末留言告诉我）。
由于256GB DDR5 RDIMM功耗达到12.7W，这样满配32条对散热的要求也不低。如果R760机箱风扇使用HPR银牌，虽然也能最高支持2颗350W CPU风冷，但只有在几种24x 2.5寸盘位配置下，才能支持256GB内存条运行于35℃环境温度下。
余下几种配置，都需要CPU采用DLC冷板式液冷，包括16x 2.5寸SAS盘位，看来“中间开窗”照顾CPU散热也不是完全没有副作用——多少影响了一点两侧的进风均衡？目前我只在256GB内存这一点上看出来。
NVMe SSD：功耗高的支持温度受限？
上面图表给大家参考。6款NVMe SSD中，我看到功耗最高的三星PM1733（22W），是唯一在24x 2.5英寸SAS配置的后置盘位中只能支持到30℃进风温度的。但功耗与环境温度又不总是成正比的，比如20W的Intel P5520在上表中排第二高，但反而在12x 3.5英寸的后置盘位中能支持35℃**进风。看来各家SSD主控等芯片的耐热能力可能有差别。
Removing a 2 x 2.5-inch rear drive module cooling fan
上图中的风扇，是专门用于后置2x 2.5英寸存储盘位散热的。
GPU：为什么A40散热要求不同
如上表，PowerEdge R760能支持2块双宽最高350W的GPU（NVIDIA H100等），或者6块75W单宽的A2。有点例外的是，300W功耗的A40在有些配置下只能支持30℃环境温度，这是为什么呢？
根据我的理解，A40可以理解为工作站显卡A6000的变种，一方面把主动风扇改成被动散热器，同时还保留了3个DP显示输出——应该就是这里影响了风道的效率。
上图是R760服务器GPU配置对应的导风罩，与non-GPU的风罩不一样，所以给大家看下。
另外，前面我引用的部分表格是没有GPU的配置，在Dell这份文档里还有更全面的散热配置参考，限于本文讨论重点没有全部列出。下面是一张液冷配置的内存支持情况。
如果CPU换成DLC液冷，服务器机箱内的温度能明显降低，这样除了在256GB RDIMM和3.5寸盘的配置，余下范围只要STD标准风扇就能满足内存的散热需求了。
扩展阅读：《350W+ CPU、700W+ GPU功耗：冷板和浸没式液冷哪个更有前途？》
参考资料 https://dl.dell.com/content/manual32513608-dell-poweredge-r760-installation-and-service-manual.pdf?language=en-us&ps=true
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