Nhấp vào chủ đề để biết chi tiết:
Đối với Hộp và Khay, hãy truy cập: Sự khác biệt giữa bộ xử lý Intel® đóng hộp và khay là gì?
Giải pháp quản lý nhiệt cho Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon®, dành cho đa xử lý 4 chiều hoặc 8 chiều, dành riêng cho nhà sản xuất bo mạch chủ và khung máy. Tất cả các sản phẩm Bộ xử lý đóng hộp Intel® Xeon® có thể mở rộng được bán dưới dạng bộ bao gồm các sản phẩm đã định cấu hình:
Để biết thông số kỹ thuật quản lý nhiệt, hãy xem nhà sản xuất hệ thống hoặc bảng dữ liệu Bộ xử lý Intel® Xeon®. Đường hầm gió của bộ xử lý (PWT) chỉ nhằm mục đích sử dụng với máy chủ đa năng (2U trở lên) Intel® Xeon® Bộ xử lý có thể mở rộng, không phải Bộ xử lý Intel Xeon MP hoặc Bộ xử lý Intel Xeon cho Máy chủ gắn giá đỡ 1U.
Các hệ thống sử dụng Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® yêu cầu quản lý nhiệt. Tài liệu này giả định kiến thức và kinh nghiệm chung về vận hành, tích hợp và quản lý nhiệt của hệ thống. Các nhà tích hợp tuân theo các khuyến nghị được trình bày có thể cung cấp cho khách hàng của họ các hệ thống đáng tin cậy hơn và sẽ thấy ít khách hàng quay trở lại với các vấn đề quản lý nhiệt. (Thuật ngữ Bộ xử lý đóng hộp Intel® Xeon® có thể mở rộng đề cập đến các bộ xử lý được đóng gói để sử dụng bởi các nhà tích hợp hệ thống.)
Quản lý nhiệt trong Intel® Xeon® hệ thống dựa trên Bộ xử lý có thể mở rộng có thể ảnh hưởng đến cả hiệu suất và độ ồn của hệ thống. Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® sử dụng tính năng Giám sát nhiệt để bảo vệ bộ xử lý trong những thời điểm silicon hoạt động vượt quá thông số kỹ thuật. Trong một hệ thống được thiết kế phù hợp, tính năng Giám sát nhiệt sẽ không bao giờ hoạt động. Tính năng này nhằm cung cấp khả năng bảo vệ cho các trường hợp bất thường như nhiệt độ không khí xung quanh cao hơn bình thường hoặc lỗi của thành phần quản lý nhiệt hệ thống (chẳng hạn như quạt hệ thống). Trong khi tính năng Giám sát nhiệt đang hoạt động, hiệu suất của hệ thống có thể giảm xuống dưới mức hiệu suất cao nhất bình thường. Điều quan trọng là các hệ thống phải được thiết kế để duy trì nhiệt độ môi trường bên trong đủ thấp để ngăn Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® chuyển sang trạng thái hoạt động của Màn hình nhiệt. Thông tin về tính năng Giám sát nhiệt có thể được tìm thấy trong Bảng dữ liệu Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon®.
Ngoài ra, tản nhiệt của Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® sử dụng một giải pháp ống dẫn hoạt động được gọi là Đường hầm gió của bộ xử lý (PWT), bao gồm một quạt chất lượng cao. Quạt xử lý này hoạt động ở tốc độ không đổi. Ống dẫn này cung cấp luồng không khí đầy đủ qua tản nhiệt của bộ xử lý miễn là nhiệt độ môi trường xung quanh được duy trì dưới thông số kỹ thuật tối đa.
Việc cho phép bộ xử lý hoạt động ở nhiệt độ vượt quá nhiệt độ hoạt động tối đa được chỉ định có thể làm giảm tuổi thọ của bộ xử lý và có thể gây ra hoạt động không đáng tin cậy. Đáp ứng thông số kỹ thuật nhiệt độ của bộ xử lý cuối cùng là trách nhiệm của nhà tích hợp hệ thống. Khi xây dựng hệ thống chất lượng bằng Bộ xử lý Intel Xeon, bắt buộc phải xem xét cẩn thận việc quản lý nhiệt của hệ thống và xác minh thiết kế hệ thống bằng thử nghiệm nhiệt. Tài liệu này nêu chi tiết các yêu cầu nhiệt cụ thể của Bộ xử lý Intel Xeon. Các nhà tích hợp hệ thống sử dụng Bộ xử lý Intel Xeon nên làm quen với tài liệu này.
Quản lý nhiệt đúng cách phụ thuộc vào hai yếu tố chính: tản nhiệt được gắn đúng cách vào bộ xử lý và luồng không khí hiệu quả qua khung hệ thống. Mục tiêu cuối cùng của quản lý nhiệt là giữ cho bộ xử lý ở mức hoặc thấp hơn nhiệt độ hoạt động tối đa của nó.
Quản lý nhiệt thích hợp đạt được khi nhiệt được truyền từ bộ xử lý đến không khí hệ thống, sau đó được thoát ra khỏi hệ thống. Bộ xử lý đóng hộp Intel® Xeon® có thể mở rộng được vận chuyển cùng với tản nhiệt và PWT, có thể truyền nhiệt của bộ xử lý vào không khí hệ thống một cách hiệu quả. Nhà tích hợp hệ thống có trách nhiệm đảm bảo luồng không khí hệ thống đầy đủ. Khay Intel® Xeon® Bộ xử lý có thể mở rộng không được vận chuyển cùng với tản nhiệt và PWT, nhà tích hợp hệ thống có trách nhiệm đảm bảo luồng không khí hệ thống đầy đủ.
Nguy kịch: Sử dụng bộ xử lý đóng hộp mà không áp dụng đúng vật liệu giao diện nhiệt đi kèm sẽ làm mất hiệu lực bảo hành bộ xử lý đóng hộp và có thể gây hư hỏng cho bộ xử lý. Đảm bảo tuân thủ các quy trình cài đặt được ghi lại trong hướng dẫn sử dụng bộ xử lý đóng hộp và tổng quan về tích hợp.
Quạt trên Đường hầm gió của Bộ xử lý là quạt mang bi chất lượng cao cung cấp luồng không khí cục bộ tốt. Luồng không khí này truyền nhiệt từ tản nhiệt sang không khí bên trong hệ thống. Tuy nhiên, di chuyển nhiệt đến không khí hệ thống chỉ là một nửa nhiệm vụ. Cũng cần có đủ luồng không khí hệ thống để thải khí. Nếu không có luồng không khí ổn định qua hệ thống, tản nhiệt quạt sẽ lưu thông lại không khí ấm, và do đó có thể không làm mát bộ xử lý đầy đủ.
Sau đây là các yếu tố quyết định luồng không khí của hệ thống:
Các nhà tích hợp hệ thống phải đảm bảo đủ luồng không khí đi qua hệ thống để cho phép tản nhiệt hoạt động hiệu quả. Chú ý đúng mức đến luồng không khí khi lựa chọn các cụm lắp ráp phụ và hệ thống tòa nhà là rất quan trọng để quản lý nhiệt tốt và vận hành hệ thống đáng tin cậy.
Các nhà tích hợp sử dụng hai yếu tố hình thức bo mạch chủ-khung-nguồn điện cơ bản cho máy chủ và máy trạm: các biến thể ATX và hệ số hình thức Server AT cũ hơn. Do cân nhắc về khả năng làm mát và điện áp, Intel khuyến nghị sử dụng bo mạch chủ và khung máy hệ số hình dạng ATX cho Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® đóng hộp.
Bo mạch chủ hệ số hình dạng Máy chủ AT không được khuyến khích vì các thiết kế như vậy không được chuẩn hóa để quản lý nhiệt hiệu quả. Tuy nhiên, một số khung được thiết kế dành riêng cho bo mạch chủ hệ số hình dạng Máy chủ AT có thể mang lại khả năng làm mát hiệu quả.
Sau đây là danh sách các hướng dẫn sẽ được sử dụng khi tích hợp một hệ thống:
Sự khác biệt về bo mạch chủ, nguồn điện, thiết bị ngoại vi bổ trợ và khung máy đều ảnh hưởng đến nhiệt độ hoạt động của hệ thống và bộ xử lý chạy chúng. Thử nghiệm nhiệt rất được khuyến khích khi chọn nhà cung cấp mới cho bo mạch chủ hoặc khung máy, hoặc khi bắt đầu sử dụng sản phẩm mới. Kiểm tra nhiệt có thể xác định xem cấu hình bo mạch chủ-nguồn điện-khung máy cụ thể có cung cấp đủ luồng không khí cho Bộ xử lý đóng hộp Intel® Xeon® có thể mở rộng hay không. Để bắt đầu xác định giải pháp tản nhiệt tốt nhất cho các hệ thống dựa trên Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® của bạn, hãy liên hệ với nhà cung cấp bo mạch chủ của bạn để biết các đề xuất về cấu hình khung và quạt.
Cảm biến nhiệt và byte tham chiếu nhiệt
Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® có khả năng quản lý hệ thống độc đáo. Một trong số đó là khả năng theo dõi nhiệt độ lõi của bộ xử lý so với cài đặt tối đa đã biết. Cảm biến nhiệt của bộ xử lý xuất ra nhiệt độ bộ xử lý hiện tại và có thể được giải quyết thông qua Bus quản lý hệ thống (SMBus). Một byte nhiệt (8-bit) thông tin có thể được đọc từ Cảm biến nhiệt bất cứ lúc nào. Độ chi tiết byte nhiệt là 1 ° C. Việc đọc từ cảm biến nhiệt sau đó được so sánh với Byte tham chiếu nhiệt.
Byte tham chiếu nhiệt cũng có sẵn thông qua ROM Thông tin Bộ xử lý trên SMBus. Số 8 bit này được ghi lại khi bộ xử lý được sản xuất. Byte tham chiếu nhiệt chứa một giá trị được lập trình sẵn tương ứng với số đọc của cảm biến nhiệt khi bộ xử lý được nhấn mạnh đến thông số kỹ thuật nhiệt tối đa. Do đó, nếu số đọc byte nhiệt từ Cảm biến nhiệt vượt quá Byte tham chiếu nhiệt, bộ xử lý đang chạy nóng hơn thông số kỹ thuật cho phép.
Nhấn mạnh từng bộ xử lý trong một hệ thống được cấu hình đầy đủ, đọc cảm biến nhiệt của mỗi bộ xử lý và so sánh nó với byte tham chiếu nhiệt của mỗi bộ xử lý để xác định xem nó có đang chạy trong thông số kỹ thuật nhiệt hay không có thể thực hiện kiểm tra nhiệt. Phần mềm có thể đọc thông tin từ SMBus là cần thiết để đọc cả Cảm biến nhiệt và Byte tham chiếu nhiệt.
Quy trình kiểm tra nhiệt
Quy trình kiểm tra nhiệt như sau:
Ghi | Nếu bạn đang thử nghiệm một hệ thống với quạt hệ thống tốc độ thay đổi, bạn phải chạy thử nghiệm ở nhiệt độ phòng mổ tối đa mà bạn đã chỉ định cho hệ thống. |
![]() | Sau khi ghi lại nhiệt độ phòng, tắt nguồn hệ thống. Tháo nắp khung máy. Để hệ thống làm mát ít nhất 15 phút. |
Sử dụng phép đo cao nhất trong bốn phép đo được lấy từ cảm biến nhiệt, hãy làm theo quy trình trong phần sau để xác minh quản lý nhiệt của hệ thống.
Tính toán để xác minh giải pháp quản lý nhiệt của hệ thống
Phần này giải thích cách xác định xem một hệ thống có thể hoạt động ở nhiệt độ hoạt động tối đa trong khi vẫn giữ bộ xử lý trong phạm vi hoạt động tối đa hay không. Kết quả của quá trình này cho thấy liệu luồng không khí của hệ thống cần được cải thiện hay nhiệt độ hoạt động tối đa của hệ thống cần được điều chỉnh để tạo ra một hệ thống đáng tin cậy hơn.
Bước đầu tiên là chọn nhiệt độ phòng mổ tối đa cho hệ thống. Giá trị chung cho các hệ thống không có điều hòa không khí là 40 ° C. Nhiệt độ này vượt quá nhiệt độ bên ngoài tối đa được khuyến nghị cho Intel® Xeon® nền tảng dựa trên Bộ xử lý có thể mở rộng, nhưng nó có thể được sử dụng nếu khung được sử dụng không vượt quá thông số kỹ thuật nhiệt độ đầu vào quạt 45 ° C. Giá trị chung cho các hệ thống có sẵn điều hòa không khí là 35 ° C. Chọn một giá trị phù hợp với khách hàng của bạn. Viết giá trị này lên dòng A bên dưới.
Viết nhiệt độ phòng được ghi lại sau khi kiểm tra trên dòng B bên dưới. Trừ dòng B khỏi dòng A và viết kết quả lên dòng C. Sự khác biệt này bù đắp cho thực tế là thử nghiệm có khả năng được tiến hành trong một căn phòng mát hơn nhiệt độ hoạt động tối đa của hệ thống.
A. _________ (Nhiệt độ hoạt động tối đa, thường là 35°C hoặc 40°C)
B. - _______ Nhiệt độ phòng ° C khi kết thúc thử nghiệm
C. _________
Viết nhiệt độ cao nhất được ghi lại từ đồng hồ đo nhiệt trên dòng D bên dưới. Sao chép số từ dòng C sang dòng E bên dưới. Cộng dòng D và dòng E và viết tổng trên dòng F. Con số này thể hiện chỉ số cảm biến nhiệt cao nhất cho lõi bộ xử lý khi hệ thống được sử dụng ở nhiệt độ phòng vận hành tối đa được chỉ định chạy một ứng dụng chịu ứng suất nhiệt tương tự. Giá trị này phải duy trì dưới giá trị Byte tham chiếu nhiệt. Viết Byte tham chiếu nhiệt đọc trên dòng G.
D. _________ Đọc tối đa từ cảm biến nhiệt
E. + _______ Tối đa điều chỉnh nhiệt độ hoạt động từ dòng C ở trên
F. _________ Tối đa đọc cảm biến nhiệt trong môi trường xấu nhất trong phòng
G. _________ Tham chiếu nhiệt Byte đọc
Không nên chạy bộ xử lý ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ hoạt động tối đa được chỉ định nếu không có thể xảy ra lỗi. Bộ xử lý đóng hộp sẽ vẫn nằm trong thông số kỹ thuật nhiệt nếu số đọc của Cảm biến nhiệt luôn nhỏ hơn Byte tham chiếu nhiệt.
Nếu dòng F tiết lộ rằng lõi bộ xử lý vượt quá nhiệt độ tối đa của nó, thì cần phải hành động. Luồng không khí của hệ thống phải được cải thiện đáng kể hoặc nhiệt độ phòng mổ tối đa của hệ thống phải được hạ xuống.
Nếu số trên dòng F nhỏ hơn hoặc bằng Byte tham chiếu nhiệt, hệ thống sẽ giữ bộ xử lý đóng hộp trong thông số kỹ thuật trong các điều kiện ứng suất nhiệt tương tự, ngay cả khi hệ thống được vận hành trong môi trường ấm nhất.
Tóm lại:
Nếu giá trị trên dòng F lớn hơn Byte tham chiếu nhiệt, có hai tùy chọn:
Gợi ý kiểm tra
Sử dụng các gợi ý sau để giảm nhu cầu kiểm tra nhiệt không cần thiết:
Bảng dữ liệu Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® (cũng được liệt kê trong Bảng 1) liệt kê mức tiêu thụ điện năng của Intel® Xeon® Bộ xử lý có thể mở rộng ở các tần số hoạt động khác nhau. Đối với Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon®, bộ xử lý tần số cao nhất hiện có sẽ tiêu hao nhiều năng lượng hơn so với tần số thấp hơn. Khi xây dựng các hệ thống sẽ có nhiều tần số hoạt động, thử nghiệm nên được thực hiện bằng cách sử dụng bộ xử lý tần số cao nhất được hỗ trợ, vì nó tiêu hao nhiều năng lượng nhất. Các nhà tích hợp hệ thống có thể thực hiện kiểm tra nhiệt bằng cặp nhiệt điện để xác định nhiệt độ của bộ tản nhiệt tích hợp của bộ xử lý (xem Bảng dữ liệu Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon®, để biết chi tiết).
Ghi | Vì PWT có thể được cấu hình ở chế độ chân không hoặc chế độ áp suất, nhiệt độ đầu vào của ống dẫn phải được lấy từ đầu vào vào PWT, có thể không ở cùng phía với quạt. |
Một đánh giá đơn giản về nhiệt độ của không khí đi vào tản nhiệt quạt có thể cung cấp sự tự tin trong việc quản lý nhiệt của hệ thống. Đối với Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon®, điểm thử nghiệm nằm ở trung tâm của trục quạt, khoảng 0,3 inch phía trước quạt. Đánh giá dữ liệu thử nghiệm giúp xác định xem hệ thống có đủ quản lý nhiệt cho bộ xử lý đóng hộp hay không. Hệ thống phải có nhiệt độ dự kiến tối đa là 45 ° C trong điều kiện môi trường bên ngoài dự kiến tối đa (thường là 35 ° C).
Bảng 1: Intel® Xeon® Thông số kỹ thuật nhiệt của bộ xử lý có thể mở rộng 1,3
Tần số lõi bộ xử lý (GHz) | Nhiệt độ trường hợp tối đa (°C) | Nhiệt độ đầu vào quạt khuyến nghị tối đa (° C) | Công suất thiết kế nhiệt của bộ xử lý (W) |
1.40 | 69 | 45 | 56.0 |
1.50 | 70 | 45 | 59.2 |
1.70 | 73 | 45 | 65.8 |
1,802 | 69 | 45 | 55.8 |
2 | 78 | 45 | 77.2 |
22 | 70 | 45 | 58 |
2.202 (bậc B0) | 72 | 45 | 61 |
2.202 (bước C1) | 75 | 45 | 61 |
2.402 (bậc B0) | 71 | 45 | 65 |
2.402 (bước C1) | 74 | 45 | 65 |
2,402,4 (bước M0) | 72 | 45 | 77 |
2,602 | 74 | 45 | 71 |
2.662 (bước C1) | 74 | 45 | 71 |
2.662 (bước M0) | 72 | 45 | 77 |
2.802 (bước C1) | 75 | 45 | 74 |
2.802,4 (bước M0) | 72 | 45 | 77 |
32 | 73 | 45 | 85 |
3.062 (bước C1) | 73 | 45 | 85 |
3.062 (bước MO) | 70 | 45 | 87 |
3.22,4 (bước M0) | 71 | 45 | 92 |
Ghi chú |
|
Các nhà tích hợp hệ thống phải sử dụng khung ATX đã được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ các Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon®. Khung gầm được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ Intel® Xeon® Bộ xử lý có thể mở rộng sẽ xuất xưởng với sự hỗ trợ cơ và điện thích hợp cho bộ xử lý bên cạnh việc cải thiện hiệu suất nhiệt. Intel đã thử nghiệm khung máy để sử dụng với Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® sử dụng bo mạch của bên thứ ba có hỗ trợ. Khung gầm vượt qua thử nghiệm nhiệt này cung cấp cho các nhà tích hợp hệ thống một nơi bắt đầu để xác định khung nào cần đánh giá.
Ghi | Đối với các bản demo trên LGA3647 Socket, hãy xem lại: |