Серверные вентиляторы: какие они бывают

Основная функция серверных вентиляторов состоит в том, чтобы поддерживать температуру серверной системы в норме. Так как серверы работают непрерывно, они нагреваются и вырабатывают большое количество тепла. Если этот тепловыделение не контролируется, то это может привести к аварийным ситуациям, таким как перегрев CPU, неправильная работа оперативной памяти и т.д. Все это может вызвать сбои в работе серверной системы и привести к потере значительных объемов важных данных.

Серверные вентиляторы играют ключевую роль в поддержании температуры на оптимальном уровне. Они работают на высоких скоростях, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха в серверной системе и тем самым охлаждать ее.  Большинство серверных вентиляторов устроены таким образом, что они могут работать на разных скоростях, что значительно повышает их эффективность. Это означает, что при нагрузке на серверную систему серверные вентиляторы работают быстрее, чтобы повысить охлаждение, а при слабой нагрузке скорость снижается. При этом устройства оснащены сенсорами температуры, которые позволяют регулировать скорость работы вентиляторов в зависимости от текущей температуры в системе.

Типы используемых подшипников

В серверных вентиляторах могут использоваться различные типы подшипников в зависимости от условий эксплуатации и характеристик производительности. Каждый тип подшипника обладает своими особенностями и преимуществами, поэтому выбор определенного типа подшипника оправдан в зависимости от конкретных требований к вентилятору.

1. Гидродинамические подшипники

Гидродинамические подшипники основаны на использовании масла или жидкости для смазки вала внутри подшипника.

При работе вентилятора жидкость создает тонкий слой между валом и внутренней поверхностью подшипника, что снижает трение и износ.

2. Шариковые подшипники

Шариковые подшипники используются, когда необходимы высокие скорости вращения. Эти подшипники состоят из внутреннего и внешнего кольца, шариков и каркаса. Этот тип подшипника имеет меньшую живучесть в сравнении с другими типами, но он также позволяет добиться более высокой скорости.

Выбор подходящего типа подшипника для серверного вентилятора зависит от конкретных условий эксплуатации, а также необходимых характеристик производительности. Гидродинамические подшипники обеспечивают отличную работу при низкой скорости вращения, а шариковые и качающиеся подшипники используются в условиях повышенной скорости вращения и постоянной высокой нагрузки. Разработчики серверных вентиляторов обычно выбирают подшипник, учитывая множество факторов, таких как производительность, энергопотребление и вибрация.

Энергопотребление вентиляторов

Энергопотребление вентиляторов в серверах является чрезвычайно важным аспектом при проектировании и эксплуатации серверов. Причиной этого является то, что вентиляторы являются критическими компонентами сервера, отвечающими за охлаждение его компонентов, что, в свою очередь, влияет на такие параметры, как надежность и производительность. Общий процент потребляемой энергии, отводимой на вентиляторы в серверах может колебаться от 5 до 30%, в зависимости от их конфигурации, типоразмера и температурного режима.

Для среднего сервера высотой 1U, 2U, 3U и 4U можно предположить, что процент потребляемой вентиляторами энергии будет колебаться в следующих пределах:

• Для сервера высотой 1U: от 20 до 30%
• Для сервера высотой 2U: от 15 до 20%
• Для сервера высотой 3U: от 5 до 10%
• Для сервера высотой 4U: от 10 до 20%

Эти цифры являются приблизительными и могут варьироваться в зависимости от разных факторов, таких как конструкция сервера, используемые компоненты и настройки системы охлаждения. Как видно, оптимальным с точки зрения энергоэффективности является типоразмер 3U.

Сдвоенные вентиляторы

Когда в сервере используется только один вентилятор, он может быть единственной точкой отказа в системе охлаждения. Если вентилятор выходит из строя, это может привести к перегреву компонентов сервера и потенциальной потере важных данных.

Сдвоенные вентиляторы позволяют решить эту проблему, так как каждый из них работает независимо и в случае выхода из строя одного из них, второй сохраняет работоспособность системы охлаждения.

Кроме того, сдвоенные вентиляторы обеспечивают более эффективное охлаждение, так как они создают больший поток воздуха по сравнению с одиночным вентилятором. Это особенно важно для высокопроизводительных серверов стандартной высоты 1U, которые производят большое количество тепла, но из-за компактной компоновки, требуют большого давления для продувки.

Пылевые фильтры

На серверах обычно не используются пылевые фильтры, потому что это может привести к снижению производительности и надежности системы охлаждения. Пыль и грязь могут накапливаться на поверхности пылевых фильтров, что затрудняет прохождение воздуха через систему охлаждения, а это в свою очередь может привести к повышению температуры внутри сервера.

Кроме того, пылевые фильтры могут забиваться, что требует их регулярной очистки и замены. Это может быть затратным и трудоемким процессом, который может привести к остановке сервера на длительный период времени.

Вместо пылевых фильтров, серверные помещения обычно оснащаются встроенными системами фильтрации воздуха, которые могут улавливать крупные частицы пыли и грязи, но не затрудняют прохождение воздушного потока.

Горячая замена вентиляторов

Горячая замена вентиляторов позволяет быстро заменить сломанные вентиляторы без необходимости отключения всего сервера. Это позволяет минимизировать временной простой сервера и сохранить доступность сервисов для пользователей. Отсутствие возможности горячей замены вентиляторов может быть связано с особенностями дизайна конкретного сервера. Например, некоторые серверы могут иметь вентиляторы, которые находятся очень близко к другим компонентам, что затрудняет доступ для замены вентиляторов без отключения сервера. Кроме того, стоит отметить, что в современных виртуализованных вычислительных средах обычный сервер резервируется целиком, и может быть выведен из эксплуатации на время техобслуживания без прерывания работы сервисов.

Крупнейшие производители серверных вентиляторов

Среди известных производителей серверных вентиляторов можно выделить несколько компаний:

• Delta Electronics - тайваньская компания, которая производит широкий спектр электронных компонентов для компьютеров, включая серверные вентиляторы.
• Nidec Corporation - японская компания, которая является одним из крупнейших производителей моторов и вентиляторов для компьютеров и другой электроники.
• Sunon - тайваньская компания, специализирующаяся на производстве вентиляторов для компьютерной и другой электроники.

Конечно, на рынке также существует много других производителей серверных вентиляторов, но эти компании имеют долгую историю и хорошую репутацию в отрасли.

Рон Амадео
16/03.2023