前几天刚聊过RAID卡散热，今天再来讨论下系统散热。
如果您看过我前两年写过的几篇《1U双路风冷350W？点评方升服务器散热设计》、《数据中心NVMeSSD和EDSFF前瞻：来自Intel、HPE、Dell & SNIA等》，或许会觉得今天发的内容新意不够？
本文主要参考资料为《Improved PowerEdge Server Thermal Capability with Smart Flow》和《The Future of Server Cooling Part 2. New IT hardware Features and Power Trends》，文末会列出来源链接。
前面板“开个窗”：2年前的原型系统落地
上图为Dell PowerEdge R660和R760服务器的Smart Flow设计机箱，前面板减少几块盘开个进风窗，其作用我在《PowerEdge R7625服务器：AMD EPYC4、E3.S SSD、500WGPU支持》一文中曾有过初步讨论。今天则会给出测试数据和更多介绍。
上面图表是CPU TDP（热设计功耗）的发展，最近发布的AMD EPYC4（Genoa）和Intel第四代Xeon Scalable，最高TDP已经达到350-400W。预计液冷将迎来一个较好的发展期。
我在《350W+ CPU、700W+ GPU功耗：冷板和浸没式液冷哪个更有前途？》中列出过上图，而本文重点想谈的则是风冷散热部分。
PowerEdge R660、R760、R6625、R7625的“Low-Z”设计
具体到新发布的Dell PowerEdge 16G服务器，我们先来看1U的R660。当前面板设计为8个2.5英寸盘位+“Smart Flow”开窗时，散热空气流量CFM比传统8x2.5”机箱大约提高9%，比10x2.5” 1U机箱大约提高15%。这种设计下，可以在30℃最高支持（2颗）350W TDP CPU；35℃最高支持（2颗）300W TDP CPU。
Figure 1. PowerEdge R660 CFM increase with Smart Flow
上面图表横坐标为风扇的duty cycle（占空比），纵坐标就是CFM风流量。三条折线分别为Low-Z（Smart Flow）机箱、2.5”x8带有3块LP半高扩展卡、2.5”x10带有3块LP半高扩展卡；VHP代表最高性能的系统风扇。我们看到风扇100%全速时Low-Z低风阻的CFM已经超过120。
接着看2U的PowerEdge R760。当前面板设计为16个2.5英寸盘位+“Smart Flow”开窗时，散热空气流量CFM比传统24x2.5” PCIe（NVMe SSD）机箱大约提高13%，比24x2.5” PCIe + GPU机箱提高17%。我们知道2U服务器由于空间比1U大，通常比散热更好，“Smart Flow”在35℃支持双350W TDP CPU应该没问题。
Figure 2. PowerEdge R760 CFM increase with Smart Flow
如上面图表，CFM气流量基本上与机架式服务器前面板开孔率成正比。16x2.5“ SAS/SATA Low-Z虽然没有8块NVMe盘的散热好，但也优于配满24块盘的，CFM大约达到了190左右。（注意：这里没提到是VHP风扇）
然后是AMD双路机型PowerEdge R6625。1U “Smart Flow“机箱比传统10x2.5”机箱CFM提高大约7%，同样可以在35℃支持300W TDP CPU。
Figure 3. PowerEdge R6625 CFM increase with Smart Flow
上面图表的测试配置有点变化，PCIe扩展卡是2片FH全高，也许对1U机箱的流阻带来了一点增加。
上图中的PowedEdge R7625，看上去是E3.S（32盘位）且带有中间进风窗的。Smart Flow设计比传统24x2.5“ GPU机箱大约提高17%的CFM气流量；比24x2.5“ 无GPU机箱也能提高10% CFM。这种Low-Z能够在35℃下所有GPU配置中支持到300W TDP CPU。
Figure 4. PowerEdge R7625 CFM increase with Smart Flow
注意了，这个表格与前面一张图有点不一致（前面的R760其实也类似，大家只是参考下就好）。Dell 16G服务器的Low-Z看来分为2.5”x16盘和E3.S（EDSFF 3英寸）x32盘两种。我理解NVMe SSD的配置，前期应该还是U.2机箱用的多。
由于是GPU配置，所以必须搭配VHP风扇，我们看到R7625 2.5”x16 Low-Z的全速CFM气流量接近250CFM，比前面介绍的R760（无GPU配置）更高。
如上图，E3.S的最大功耗限制和U.2同为25W，但更薄所以密度更大，这样对整机散热的压力应该会高一点。双倍厚度的E3.S 2T，最高功耗达到40W。
PowerEdge R760xa：升级款前置GPU机型
R760xa chassis showing “first class seats” for GPU at the front of the system
PowerEdge R760xa延续了上一代的设计——在2U机箱中支持4块PCIe双宽GPU卡。它是把GPU放在前面进风口的位置来优化散热。
我在《PowerEdge 15G服务器的风冷散热“新花样”_》中曾经提到过之前的R750xa，上图就是它风扇排中的60x76mm强力风扇（由2个60x38mm叠放而来）。
第4代带有漏液检测的DLC冷板式液冷
2U chassis with Direct Liquid Cooling heatsink and tubing
这部分我先不详细写了。
一句话简单总结下前面的风冷部分：
随着最新高功耗CPU的发布，2年前的原型系统也随之落地，“前面板开窗”设计能够有效减少流阻，把风冷服务器CPU支持提高到300-350W（双路1U&2U）。
参考资料
https://infohub.delltechnologies.com/p/improved-poweredge-server-thermal-capability-with-smart-flow/
作者：企业存储技术
原文：企业存储技术
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