噪音的产生与消除

服务器噪音的产生与消除 辰测科技 高勇 2015.7.12 服务器通常采用高性能处理器，多硬盘RAID，多CPU总线架构，并且要求极高的稳定性与可靠性。因 此对于散热设计及其实现的要求非常严苛，往往给散热留有足够的热量冗余度以保证其可靠性。这样 带来的问题是服务器噪音大，且从服务器本身的角度出发没有好的方法来降低噪音。 另外一方面，由于服务器的高性能和现代软件设计的要求，原来放置在机房中的服务器需要作为电脑 或工作站使用，给操作者带来了很大的噪音困扰，严重影响使用者的创造力和健康。 要消除服务器的噪音，首先要对服务器噪音的产生有一个详细的了解，才能对症下药解决问题。服务 器噪音的产生因素包括： 1.普通轴流风扇噪音：风扇工作时，由于叶片周期性地承受出口不均匀气流的脉动力作用，产生噪声 ；另一方面，由于叶片本身及叶片上压力的不均匀分布，转动时对四面气体及零件的扰动也构成旋转 噪声； 2.导流式轴流风机噪音：除了上述普通轴留风机的噪声因素外，由于存在导流，气体流动的冲击非常 严重，在流量上大大提升的同时也加大了杂音。 3.涡轮风机噪音：一般工作站的涡轮风机用在显卡等局部散热上，具有转速高、风压大的特点，从而 导致高频噪音大。 4.散热片风噪：风扇产生的气流通过散热片时，会携带散热片的热量并排出服务器外部。为了增加散 热的效率，散热片通常采用高导热材料和工艺制成铝鳍片或铜鳍片，鳍片越多越薄，表面积越大，散 热效果越好。但是在高速气流的冲击下，越薄的鳍片越容易被激发震动从而产生噪音。 5.函道噪音：服务器通常都有非常优秀的空气流体设计，因此对应的物理结构上有响应的导流函道 ，通常由塑料制成，安装在风扇、CPU、主板、内存的上方，形成一个完整的空气流动函道。该函道 的主要目的在于加强冷热空气的隔离从而增强散热的效果，但是对于噪音而言由于存在缝隙、涡流、 宽窄变换等问题，导致空气流经函道时会产生函道噪音。 6.机械噪音：伴随着服务器老化，灰尘会造成服务器散热不畅从而带来风扇高速运转噪音；风扇转子 不平衡将造成风扇运转产生振动噪音；机械结构不稳固造成的其他噪音等。 7.共振噪音：对于一些DIY设备或者自行改动设备，在硬盘电机转动、风扇转动时，如果机箱谐振频 率刚好相关于这些转动频率，就会出现严重共振的现象，从而产生很大的尖锐噪音。 服务器作为工业产品，为保证稳定运行在其内部设置了多个风扇组，所产生的噪音极大高于普通 PC。于此同时，服务器的运行条件也要更为严格，比如它应放置于专业机房机柜内，并配有温度湿度 控制系统。一般机房温度要求控制在 20-25 摄氏度的范围内，服务器安装在前后通风的服务器机柜 内，机房保持干燥和清洁。当这些条件无法满足时，服务器的噪音问题就显得格外突出。 网上有很多的“偏方”试图解决服务器噪音，例如增加水冷模块，更换风扇，润滑风扇，清洁机箱内 部，清洁CPU并重新涂抹导热硅脂，机箱外面包一层隔音材料，将空调温度调低，手工改动Bios内的 风扇控制等等。水冷散热一般用于家用，无法安装在专业服务器内。机箱外包裹隔音材料，即便没有 遮挡进出风口，也将金属机箱材质的辐射散热完全阻挡了，更近一步的提高了服务器风扇的散热压力 ，进而噪音更高。 也许有人会问，如果服务器自身能实现降噪，那么为什么大型服务器供应商都未能实现呢？不是这些 巨头没有意识这个问题，而是服务器与降噪本身属于两大专业系统。服务器内部降噪是一个跨界的复
合型创新，哪怕对于巨头企业，也是一个需要投入极大人力物力财力的攻关难题，不亚于开发一个单 独的新产品。因此对于已经拥有成熟、稳定市场的大型厂商来说，当然不会本末倒置，在降噪方面下 太大气力。 为此，辰测着力在这个难点和盲点上潜心多年攻关，研制出了能够系统高效解决服务器噪音的综合性 科技产品——辰测静音机柜是一个。它以系统均衡的方式解决了多个噪音产生与传播的问题，并且有 合理高效的散热功能，是解决服务器噪音的最佳产品。 1.隔声与吸声。辰测静音机柜完全按照专业消声室的要求设计，具备吸音与隔音的双重功效，其噪音 隔离度可以达到55dB。等同于面密度超过500kg/m2的240砖墙、200厚混凝土墙等的隔音量。如此高的 隔声量来源于辰测精心设计的三明治结构，各种材料经过加工配合，调整密度与厚度，最后实现优秀 的指标。 2.散热与风噪。辰测静音机柜的流体经过严密的计算与仿真，确保柜体内的空气流量，流速，热差等 技术指标；从而确保静音机柜的物理参数。另外，针对静音机柜辰测开发了专门的智能统计变频控制 系统，可以不间断的监控温度与整体功耗，经过专门的算法调整变频器，智能化的实现散热与低噪声 的最佳表现。 3.易用的人机界面。辰测静音机柜内置网络服务器TelnБайду номын сангаасnt server，不需要打开机柜直接用外部计算 机就能监控静音机柜的参数，获得温度曲线数据与功耗数据。