浸没式液冷热性能测试适用于浸没式液冷服务器、GPU计算设备、AI服务器、存储设备以及配套浸没冷却系统等产品,测试对象通常包括单相浸没式液冷设备和根据产品结构采用不同冷却介质的浸没式散热系统。测试可结合实际安装状态,对设备在不同热负载条件下的温度变化、散热能力和冷却液热交换状态进行验证。
浸没式液冷系统的热性能直接关系到计算设备持续运行时的温度控制和系统稳定性。当热负载增加、冷却液循环能力不足或局部换热条件不均衡时,可能出现设备温升过高、局部热点、换热能力下降以及热量排出不充分等问题。因此,通过热性能测试获取温度、热负载、流量及换热相关数据,可用于判断系统实际散热能力与设计工况之间的匹配程度。
适用产品
浸没式液冷热性能测试可根据设备类型、冷却方式、热负载水平及实际运行条件确定测试对象,重点覆盖需要验证整体散热能力和热管理性能的产品。
- 浸没式液冷服务器
- AI服务器及GPU计算设备
- 浸没式液冷存储设备
- 单相浸没式液冷系统
- 浸没式液冷机箱及槽体
- 服务器浸没式冷却模块
- 浸没式液冷配套循环与换热系统
检测项目
测试项目根据浸没式液冷系统的结构和运行方式进行组合,重点记录热负载、设备温度、冷却液状态及热量传递相关数据,并通过稳定工况下的数据判断系统热性能。
| 检测项目 | 测试内容/方法 | 主要验证目的 |
|---|---|---|
| 冷却液进出口温度测试 | 在冷却液循环路径的入口和出口布置温度测点,记录不同热负载下的温度变化 | 评价冷却液吸收设备热量后的温升情况及热量带走能力 |
| 设备温度测试 | 对CPU、GPU、存储器件及其他关键发热部位进行温度监测 | 判断设备运行温度是否处于规定或目标范围,并识别局部高温区域 |
| 热负载测试 | 按照约定的功耗或热负载条件运行被测设备,记录不同负载等级下的热响应 | 评价系统在不同发热水平下的散热能力和温度控制能力 |
| 冷却液流量测试 | 测量循环回路实际流量,并结合进出口温度及热负载进行数据分析 | 判断循环能力对系统换热性能的影响 |
| 换热能力测试 | 结合热负载、冷却液流量及进出口温差计算或评价实际换热能力 | 验证系统将设备热量传递至冷却回路的能力 |
| 温度均匀性测试 | 对槽体内不同位置、不同设备区域的温度进行同步或分阶段测量 | 识别局部温差和热点,评价浸没环境下的热分布情况 |
| 热平衡测试 | 在稳定运行阶段对输入热量、冷却液带走热量及相关热交换数据进行核对 | 判断系统热量输入与排出是否达到相对稳定状态 |
标准依据
浸没式液冷热性能测试通常需要结合设备类型、冷却介质、测试目的及项目技术要求选择适用依据。对于涉及温度测量、流量测量和服务器热环境评价的测试,可参考下列技术文件;具体采用的版本和条款应在测试前根据产品结构及客户技术要求确认。
| 标准或技术依据 | 名称 | 适用说明 |
|---|---|---|
| ASHRAE TC 9.9 | Thermal Guidelines for Data Processing Environments | 用于数据处理设备热环境、运行温度及热管理相关评价,可作为服务器热性能测试的环境技术参考 |
| ISO 5167-1:2022 | 用差压装置测量满管流体流量 第1部分:一般原理和要求 | 适用于采用相应差压流量测量装置时的流量测量方法和计算条件确认 |
| ISO 5167-2:2022 | 用差压装置测量满管流体流量 第2部分:孔板 | 适用于循环管路采用孔板差压装置进行流量测量的测试场景 |
| IEC 60068-3-5:2018 | 环境试验 第3-5部分:支持文件和指南 温度试验箱性能确认 | 涉及温度环境控制与测量设备性能确认时,可根据具体测试系统情况作为相关参考 |
测试要点
浸没式液冷热性能测试需要重点控制热负载、冷却液循环状态、测温位置和系统稳定时间。测试过程中应避免因传感器布置、设备安装状态或运行条件变化造成数据偏差,并对异常温升及局部温度差异进行针对性分析。
| 关注事项 | 常见问题 | 说明 | 解决方案 |
|---|---|---|---|
| 热负载稳定性 | 设备功耗波动导致温度数据持续变化 | 热负载变化会直接影响冷却液吸热量和设备温度,若未达到稳定状态,测试结果难以反映实际热性能 | 确认负载等级和运行条件,在规定稳定时间后再进行数据采集,并记录负载变化情况 |
| 测温点布置 | 关键发热部位温度未被有效监测 | 浸没环境中不同器件及槽体位置可能存在温度差异,测点位置会直接影响热点识别结果 | 根据设备结构和发热特点确认测点位置,重点覆盖CPU、GPU及其他主要热源 |
| 冷却液流量 | 实际流量与设定值存在偏差 | 循环流量变化会影响冷却液带热能力,流量不足可能造成设备温升增加 | 测试前确认流量测量方式和系统设定值,稳定循环状态后记录实际流量 |
| 冷却液温度变化 | 入口温度逐渐升高导致不同阶段结果不一致 | 系统整体热容量和换热设备状态会影响冷却液温度,入口条件变化会改变设备温度和换热能力 | 控制入口温度条件,在稳定工况下进行测试,并同步记录进出口温度 |
| 局部热点 | 部分器件温度明显高于其他区域 | 局部流动、设备布置或热量分布差异可能导致温度场不均匀,平均温度无法完全反映热点风险 | 增加重点区域测点,对异常位置进行复测并结合温度分布数据分析原因 |
| 系统热平衡 | 热负载增加后系统长时间无法达到稳定状态 | 输入热量与冷却回路排热能力不匹配时,系统可能持续升温,影响稳定运行评价 | 核对热负载、冷却液流量、进出口温度及外部换热条件,并重新确认稳定测试条件 |
测试流程
- 测试准备:确认被测设备、浸没槽体、循环回路、换热设备及数据采集系统状态。
- 样品确认:记录设备型号、主要热源、安装方式、冷却液类型及测试所需运行条件。
- 测点布置:根据热源位置和循环路径设置温度、流量及其他必要的数据采集点。
- 工况实施:按照约定的热负载和冷却液循环条件运行设备,逐级记录不同工况下的测试数据。
- 稳定采集:待系统达到规定稳定状态后,连续记录设备温度、冷却液进出口温度、流量及热负载等数据。
- 数据分析:对温升、换热能力、温度均匀性及热平衡相关数据进行整理和计算,识别异常变化。
- 结果输出:根据测试记录和评价依据整理测试结果,形成检测数据及测试报告。
检测价值
浸没式液冷热性能测试能够为服务器和浸没式液冷系统提供可量化的热性能数据,可用于产品性能验证、热管理能力评价以及不同运行工况下的温度控制检查。
- 用于验证设备在规定热负载下的温度表现和散热能力。
- 用于评价冷却液循环、吸热及排热过程的实际性能。
- 用于生产质量控制和批次产品热性能一致性检查。
- 用于项目验收时对设备热性能指标进行数据化验证。
- 用于供应链质量评价及客户技术资料准备。
- 用于异常温升、局部热点及热平衡问题的测试分析和复测。
关于德恺液冷检测
德恺液冷检测面向浸没式液冷服务器、AI服务器、GPU计算设备及液冷系统开展热性能测试,可根据测试对象和技术要求实施冷却液进出口温度、设备温度、热负载、流量、换热能力、温度均匀性及热平衡等项目测试,对测试过程中的工况条件和原始数据进行记录、整理与分析,并形成相应测试报告。
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