認識伺服器風扇

認識伺服器風扇

     現在隨著伺服器的集成度越來越高，象刀片伺服器和1U伺服器等大量的普及使用，伺服器的散熱受到廠商和用戶的高度重視，風扇在伺服器的散熱系統中起到很大的作用。如伺服器CPU、機箱、顯卡和電源等所用的風扇是伺服器正常穩定工作的捍衛者，因此，選擇好伺服器風扇是解決伺服器散熱的必備條件之一。

　　由於伺服器使用的CPU的頻率通常較高，有的還是雙CPU或多CPU，加上高轉速的SCSI硬碟和大功率電源，這些部件發出的熱量通常很大，因此空氣很快變熱。能否儘快有效地排出這些熱空氣將是伺服器穩定工作的前提條件。伺服器機箱需要更多的排風口，而且各個排風口針對系統不同的發熱源進行散熱。

一般情況下機箱的兩側都有兩個排風口，其中一個設計在硬碟匣的側面，在機箱內部硬碟匣另一側有一個預留的大尺寸風扇位，另一個排風口設計在系統擴展插槽位置的頂部，同樣在這個位置，廠家預留了一個風扇位，這個排風口主要是對系統的擴展卡進行散熱。

　　為了達到散熱的效果，伺服器機箱除了要安裝多個風扇外，機箱內的散熱系統也是非同尋常的。一般情況下在伺服器機箱背面有兩個風扇位，可以供我們安裝兩個風扇。當然這兩個風扇不是都是吹風的，而是一吹一抽形成一個良好的散熱循環系統將機箱內的熱空氣迅速抽出，以降低機箱內的溫度。

除了這些，為了對付發熱的CPU， 伺服器機箱還為它們專門設計了抽風系統。該抽風系統主要就是一套塑料管道，整個塑料模塊覆蓋在CPU和內存區域的上方，從箱體前部吸入空氣，然後讓氣流吹過散熱片，最後熱空氣通過箱體側面的氣孔排出，這樣就為CPU單獨配備了一個散熱系統，從而使伺服器的整個散熱系統性能提高很多。

　　為了保證伺服器不間斷的工作，冗餘技術使用於機箱內的絕大部分配件上，當然風扇也不例外。為了確保機箱內良好的散熱系統不因為某一個或幾個風扇壞了而被破壞，現在很多的伺服器機箱都採用了自動切換的冗餘風扇。

系統工作正常時，主風扇工作，備用風扇不工作，當主風扇出現故障或轉速低於規定轉速時，自動啟動備用風扇。備用風扇平時處於停轉狀態，從保證在工作風扇損壞時馬上接替服務，不會造成由於系統風扇損壞而使系統內部溫度升高產生工作不穩定或停機現象。

　　伺服器風扇產品

　　不論 Intel或AMD的處理器，一般都附送有散熱風扇。縱觀整個CPU風扇市場，九州風神、富士康、TT、COOL MASTER將扮演CPU風扇市場主角，隨著CPU風扇市場眾目聚焦，各廠家必將全力出擊爭奪第一品牌，市場上將會出現更多好的產品，用戶選擇的機會就會更多。

伴隨著風扇廠商們在設計理念和生產工藝上的進步，一批採用了領先技術的新式風扇正逐漸成為市場上的主流，它們各自互不相同的技術特點讓我們能夠真切地感受到技術給我們工作所帶來的巨大推動力。下面我們用伺服器CPU風扇為例來說明之。

　　(1)AVC 急凍戰士




　　作為全球五大散熱器製造廠商之一的AVC在引領CPU風扇技術變革過程中的作用不容忽視，其磁懸浮液壓軸承和折緣風扇技術無可質疑地成為風扇技術發展進程中的一個眩目的亮點。AVC的磁懸浮液壓軸承技術在設計上獨特而新穎，它它利用磁力懸浮結構配合高度油膜的潤滑，有效延長風扇使用壽命，既達到了雙滾珠軸承穩定長壽的目的，又成功解決了高溫運轉時的噪音問題。

除此之外，AVC風扇的折緣扇葉設計採用了獨特的折緣扇葉型增壓降噪風扇裝置，可以有效地消除軸流風機扇葉在限制空間中引致的渦流，達到降低雜訊，增加風壓的卓越效果。

　　(2)Colorful(彩豐)的賽冷8300TC




　　業界著名散熱器供應商彩豐Colorful旗下的賽冷系列產品採用了Colorful獨有的懸掛式靜音風扇技術。

　　賽冷8300TC用的是彩豐出品的80x80x25 mm大口徑風扇。儘管風扇的轉速不高只有3000 RPM，但是賽冷系列產品靠的不是高轉速的暴力風扇，因為那樣會無形中增加了噪音和產生機箱內的共振。反而穩定的送風，並將其底部散熱器的熱量迅速低降低是最重要的。留意哪七大片扇葉的切割角度都很整齊，這款風扇運行中的動平衡能力會很不錯，保證穩定的送風和長時間使用，標準狀態下風量達到39CFM。而產生的噪音只有18dBA，這個標準已經比機箱內部的電源風扇的噪音低出很多了。

　　如果大家細心觀察，不難發現在賽冷8300TC的綠色風扇的四周環繞外框處有獨特的鏤空式進氣孔設計。這種獨特的設計是只有在賽冷散熱器上才可以看到的，可以利用氣流補給的原理，一改以往空氣只從風扇上方吹入的單一進氣方式。這款賽冷8300TC可以說是彩豐出品的K8散熱器中的顛峰之作，集多種優良設計和工藝於一身，可以說市面上的純銅散熱器都無出其左右的。其強悍的散熱性能，足以對付好像AMD Athlon 64 & Opteron這些發熱大戶，忠心為企業的64位系統保駕護航。

　　(3)Cooler Master(酷冷至尊)



　　Cooler Master也是散熱器領域不可缺少的一員，它的產品在設計上也頗有獨到之處。在風扇軸承設計方面，它採用了獨特的"Rifle軸承技術"，該軸承帶有反向螺旋槽及擋油槽的軸芯，在風扇運轉時含油將形成反向回遊，從而避免含油流失，因而提升了軸承壽命。Rifle軸承風扇通過採用以上結構及零件，使得含油及保油能力大副提升。

　　另外，Cooler Master著名的龍捲風渦輪風扇也成為其面對對手時重要的競爭武器。與傳統風扇相比較，"龍捲風"最大的特點就是能吹到以前無法波及的氣流死區--這個死區恰恰是散熱片溫度最高的地方。

與傳統風扇相比較，這款風扇能產生更多的氣壓。因此能把更多的空氣排出。所以與正常風扇相比，它的風扇速度會設計的慢些，一方面是考慮降噪，另一方面也可以降低功耗。

通俗一點講，它的排風效率更高，效果更好。渦輪風扇在運轉時，由驅動馬達帶動葉片旋轉產生風流，使渦輪風扇的風流流場方向直接流向CPU散熱器中心，使渦輪風扇產生的風量、風壓直接對CPU散熱器中心進行熱交換，以此增加散熱器效能。

　　(4)FOXCONN(富士康)




　　FOXCONN是納米軸承風扇技術的主要推動廠商，因此這也成為FOXCONN最具特點的專利技術。軸承是風扇的核心部件之一，而風扇的軸承品質的優劣將對風扇的主要工作效能、散熱風扇本身的使用壽命等諸多方面產生重大的影響，FOXCONN的納米陶瓷軸承技術採用了納米級高分子材料與特殊添加劑充分融合，使用沖模及燒結工藝製成，內含陶瓷粉，具有堅固、光滑、耐磨等特性，能夠承受更惡劣的使用環境，包括酸性、氧化、高溫等不同環境。

使用這種材料所製成的風扇軸承將能夠保持更穩定的工作狀態和抵抗機箱內部的局部高溫，具有更長的使用壽命。普通的雙滾珠軸承風扇的平均使用壽命一般在8萬小時左右，而採用納米軸承的風扇使用壽命能夠達到12～15萬個小時左右，大大延長散熱器的總使用時間。

　　(5)TT(Thermaltake)



　　Thermaltake(TT)日前發布了世界首款4合1風扇----SilentTower，該風扇除了可以支持當前AMD Athlon XP、Opteron、Athlon 64、Athlon 64 FX、Intel P4 Socket 478 Northwood以及Prescott外，還能支持未來LGA 775介面Prescott處理器。

兼容性之強，令人乍舌。該風扇採用最新技術，有三組銅管與底部銅散熱片相連，保證更好的散熱效果。其Silent Fan風扇尺寸為90x90x25mm，能夠提供水平氣流給高密度鰭狀散熱片，不同於傳統的垂直抽風式風扇，Silent Fan能夠從多個方向吸取氣流，散熱性能更加高效。

　　從上面我們可以看出，這些主流廠商都將採用新技術作為贏得市場的一個重要手段，可以預見，隨著用戶對伺服器CPU風扇作用的更加重視，這些包含了各種嶄新技術的風扇同樣會成為促進電腦進步的驅動性力量。

　　編后語

　　伺服器風扇的作用是加快散熱片表面空氣的流動速度，以提高散熱片和空氣的熱交換速度。風扇作為風冷散熱器的兩大重要部件之一，它的性能的好壞往往對伺服器散熱器效果和使用壽命起著一定的決定性作用。我們在選購伺服器風扇的時候，考慮風扇的基本指標有以下幾點:

　　1、風扇功率

　　功率越大，風扇風力越強勁，散熱效果也就越好。而風扇的功率與風扇的轉速又是有直接聯繫的,也就是說風扇的轉速越高，風扇也就越強勁有力。

　　2、風扇轉速

　　風扇的轉速與風扇的功率是密不可分的，轉速的大小直接影響到風扇功率的大小。風扇的轉速越高，向CPU傳送的進風量就越大，CPU獲得的冷卻效果就會越好。但是一旦風扇的轉速超過它的額定值，那麼風扇在長時間超負荷運作之下，本身產生熱量也會增高，而且時間越長產生的熱量也就越大，此時風扇不但不能起到很好的冷卻效果，反而會「火上澆油」。

另外，風扇在高速動轉過程中，可能會產生很強的噪音，時間長了可能會縮短風扇壽命;還有，較高的運轉速度需要較大的功率來提供「動力源」，而高動力源又是從主板和電源中的功率中獲得的，一旦超出主板的負荷就會引起系統的不穩定。因此，我們在選擇風扇的，同時應該平衡風扇的轉速和發熱量之間的關係，最好選擇轉速在3500轉至5200轉之間的風扇。

　　3、風扇材質

　　CPU發出熱量首先傳導到散熱片，再由風扇帶來的冷空氣吹拂而把散熱片的熱量帶走，而風扇所能傳導的熱量快慢是由組成風扇的導熱片的材質決定的，因此風扇的材料質量對熱量的傳導性能具有很大的作用，為此我們在選擇風扇時一定要注意風扇導熱片的熱傳導性能是否良好。

　　4、風扇雜訊

　　太大的噪音將會影響我們操作電腦的心情。噪音太小通常與風扇的功率有關，功率越大、轉速也就越快，此時一個負影響也就表現出來了，那就是雜訊。我們在購買風扇時，一定要先試聽一下風扇的噪音，如果太大，那麼最好是不要買。如今風扇為了減輕雜訊都投入了一些設計，例如改變扇葉的角度，增加扇軸的潤滑度和穩定度等。

現在有很多便宜的風扇用的軸承都是油封的，由銅質外套和鋼製軸芯組成，長時間工作之後扇軸潤滑度不夠，風扇噪音增大、轉速減低，這很容易導致機器過熱而出現死機現象，嚴重的時候還有可能把機芯燒壞。

現在有許多知名品牌的風扇開始使用滾珠軸承，這種軸承就是利用許多鋼珠來作為減少摩擦的介質。這種滾珠風扇的特點就是風力大，壽命長、噪音小，但成本比較高，只有高檔風扇才可能使用到它。

　　5、風扇排風量

　　風扇排風量可以說是一個比較綜合的指標，因此我們可以這麼說排風量是衡量一個風扇性能的最直接因素。如果一個風扇可以達到5000轉/分，不過如果扇葉是扁平的話，那是不會形成任何氣流的，所以關係到散熱風扇的排風量的時候，扇葉的角度也是很重要的一個因素。測試一個風扇排風量的方法很容易，只要將手放在散熱片附近感受一下吹出的風的強度即桑?ǔＶ柿亢玫姆縞齲?詞刮頤竊誒腖?茉兜奈恢茫?踩勻豢梢願械椒緦鰨?餼褪巧⑷刃Ч?霞訓謀硐幀?/P>

　　6、風扇葉片

　　同一風扇如果其他部分保持不變，只將葉片由五扇葉改為七扇葉，風量變化可能不會增加多少。但是就風扇的轉速而言，七扇葉的轉速會低於五扇葉(通風量相同的情況下)，相對的如果採用七扇葉風扇，軸承的磨損，漏油情況較少，風扇的壽命較長。如果五扇葉和七扇葉的轉速相同，七扇葉的通風量會更大。風扇的轉速越高，相應的壽命就越短，噪音也越大。另外，風扇的扇葉越厚，葉片斜角越大，則風壓也越大。扇葉的入口角(以45度為最大)也是決定風扇通風量的重要因素之一。

　　我們知道，伺服器AMD CPU的發熱量比INTEL大，但是AMD CPU所能承受的最高溫度也比INTEL高。正由於AMD CPU發熱量大，相對與AMD CPU來說，風扇散熱片底部的厚度越厚越好，而INTEL的發熱量小，散熱片的厚度可以小一些。由於散熱片的厚度要求不同，最終對風扇的要求也不同。

　　對於底部較厚的散熱片，它可以很快吸收到CPU的熱量，存儲的熱量也更多。為了不使CPU長期工作在高溫環境下。除了要求散熱片本身的導熱性較好以外，還需要更大的風流來吹散CPU熱量。如果要把底部的熱量吹走，就需要風扇產生足夠的風壓，能將風流吹到散熱片的底部，對流方式的散熱才能從底部開始進行。