何謂後門熱交換器(RDHx)?
後門熱交換器(RDHx)是一種安裝於伺服器機架後方的被動或主動式冷卻裝置,能在IT設備的排氣進入資料中心環境前移除熱量。此系統通常採用液體-空氣熱交換器,透過冷卻水或其他冷卻劑吸收伺服器排出暖空氣中的熱能,大幅降低機房暖通空調系統的熱負荷。
RDHx解決方案在高密度運算環境中特別有效,因其能直接在熱源處實現局部冷卻。透過消除或最小化數據中心內熱空氣的循環量,RDHx系統有助於提升能源效率、改善設備性能並降低營運成本。由於RDHx裝置可直接安裝於現有伺服器機架上,並採用標準冷卻基礎設施,通常僅需對整體數據中心環境進行最小程度的調整即可部署。
後門熱交換器的類型
後門熱交換器依據其管理氣流與散熱的方式進行分類。每種類型皆適用於不同的資料中心冷卻需求與運作限制。
被動式RDHx
被動式後門熱交換器完全仰賴伺服器內部風扇產生的氣流運作。當熱空氣從伺服器排出時,會流經熱交換器,在此處透過循環冷卻液(通常為冰水)進行冷卻。此設計無需額外風扇或主動元件,因此具備更高的能源效率與更簡便的維護特性。被動式RDHx系統特別適用於熱負荷適中且氣流管理完善的環境。
活性RDHx
主動式後門熱交換器內建風扇,可協助將廢氣導引通過熱交換器。此額外的氣流控制功能使系統能處理更高熱密度,並維持穩定的冷卻效能。儘管主動式後門熱交換器比被動式耗電量更高,但在冷卻需求更為嚴苛的高效能運算環境中,其能提供更高的靈活性與效率。
與其他冷卻系統相比,RDHx的優點與缺點
後門熱交換器(RDHx)融合了局部冷卻、能源效率與可擴展性等獨特優勢。評估RDHx技術時,可參照其他資料中心冷卻方案進行比較,例如傳統電腦機房空調(CRAC)設備、機櫃列冷卻系統及液浸冷卻技術。各系統特性迥異,選擇取決於機架密度、能源使用目標及設施設計等因素。
RDHx 與 CRAC(電腦機房空調)
傳統的CRAC系統透過調節數據中心內循環的空氣來冷卻整個機房。雖然在低至中等密度環境中效果顯著,但由於冷熱空氣混合,CRAC系統在高密度配置中往往難以維持熱效率。 RDHx裝置則在機架層級直接冷卻空氣,既能阻止熱空氣進入機房,亦可降低設施整體對暖通空調(HVAC)系統的需求。然而與CRAC系統不同,RDHx需配備冷水基礎設施,部署過程可能涉及更複雜的管線工程。
RDHx 對比 排內冷卻
列內冷卻系統將冷卻裝置設置於伺服器機架之間,在熱空氣擴散至機房前進行精準冷卻。此方案相較於機房空調系統(CRAC)能實現更精細的氣流管理。 此外,RDHx系統透過針對機架後方熱源進行更精準的局部冷卻,使其更適用於超高密度機架環境。相對地,列間冷卻系統在某些環境中常被視為更易於改造升級,因此在通道封閉策略的實施上可能提供更高靈活性。
RDHx 對比液態浸沒冷卻
(RDHx 與沉浸式學習無重疊,但與 DLC 存在部分重疊,應另設段落進行比較)
液浸冷卻技術是將IT設備浸入導熱絕緣液體中,能為超高密度系統提供卓越的散熱效果。儘管在特定情境下,RDHx技術的侵入性較低,但在已配備液浸基礎設施的現代化IT環境中,此優勢通常不甚顯著。該技術通常兼容傳統IT硬體,使其更易於部署於傳統資料中心。 然而,RDHx的散熱能力終究無法與全液冷系統匹敵,對於需要極端熱管理ultra工作負載而言,此技術可能並不適用。
現代資料中心中遠端硬碟存取的應用案例
後門熱交換器是一種多功能冷卻解決方案,適用於多種部署情境。其能在機架層級提供局部冷卻的能力,使其在效率、密度與永續性為首要考量之環境中尤具價值。
在高密度伺服器部署環境中,RDHx系統使資料中心得以管理密集機架產生的龐大熱量,無需過度依賴機房級空調系統。這種局部化解決方案讓運維人員能在維持熱穩定性的同時運行更強大的硬體設備,通常無需進行大規模暖通空調升級。
邊緣資料中心同樣受益於RDHx技術。這些規模較小、分散佈置的設施常在空間受限的環境中運作,難以接入傳統冷卻基礎設施。RDHx裝置能以緊湊高效的方式直接在熱源處進行散熱,即使在偏遠或非傳統地點,也能確保系統性能與可靠性。
以永續發展為核心的資料中心正日益採用RDHx技術,藉此降低能源消耗並提升冷卻效能。由於RDHx能在較高進水溫度下有效運作,並支援自然冷卻應用,此技術有助於降低整體電力消耗,同時實現嚴苛的環保目標,例如減少碳足跡與改善PUE(電力使用效率)。
那些最初未為處理當今熱負載而建的傳統資料中心,亦可採用RDHx作為改造方案。無需進行全面基礎設施翻新,設施只需在現有機架上增設RDHx單元即可提升冷卻效能。此舉能在資料中心升級過程中實現某種程度的現代化改造,但無法達到直接晶片液冷等尖端技術所具備的高階冷卻效能。
常見問題
- RDHx 是否屬於液冷技術?
是的,RDHx 屬於液冷技術的一種。它採用液體-空氣熱交換器(通常使用冷卻水或其他冷卻劑),從伺服器排氣中吸收熱量。然而,與直接晶片冷卻或浸沒冷卻不同,RDHx 系統中的液體不會直接接觸電子元件。 - 為何在資料中心部署 RDHx?
RDHx 系統提供機架層級的局部化、節能冷卻方案,有助於減輕傳統 HVAC 系統的負荷。此舉能提升熱效能、降低營運成本,並為高密度運算環境提供更完善的支援。 - RDHx 能否安裝於現有資料中心?
是的,RDHx 通常可加裝於現有伺服器機架上,使其成為傳統資料中心的實用解決方案——無需大幅變更基礎設施即可提升冷卻效率。