6 月 1 日,我國首部聚焦數據中心低碳轉型的國家標準《綠色數據中心評價》正式落地,首次把噪聲治理寫進核心指標,要求從隔聲設計到運維監測形成閉環,這對機房“靜音化”提出了硬性要求。然而,隨著 AI 推理業務推高服務器功率密度,傳統風冷只能把風扇轉速從約 1 萬 rpm 拉升到 2.5 萬 rpm 以上,高分貝噪音與振動隨之而來,不但令處理器降頻、內存吞吐變慢,還讓機房噪聲飆到接近 96 dB——相當于站在跑道旁聽客機起飛,工作人員暴露半小時就可能造成不可逆聽力損傷,注意力與工作效率也大幅下降。面對兼顧算力與靜音的雙重挑戰,浪潮信息率先啟動全鏈路降噪技術攻關,為行業探索“高性能+低噪聲”的新范式。
結構+材料雙重隔離,讓噪音無處遁形
結構阻隔在服務器噪音控制中是不可替代的物理解決方案,其價值不僅在于“降噪”,更通過隔聲、吸聲、減震的系統化設計,實現噪聲源、傳播路徑、接收點的三重控制。
以浪潮信息創新的高風量、低噪聲的風扇結構設計專利為例。風扇葉片切割空氣產生湍流與壓力波動,從而產生噪聲,該專利巧妙地創新了風扇葉片的結構設計,采用類似飛機機翼的流線型結構,但彎曲幅度更大,正反兩面弧度不同,能更高效地引導氣流快速通過,產生更強的風壓。同時在葉片容易產生亂流的位置精準打孔,能夠有效化解氣流穿過時產生亂流并抵消聲波。彎曲葉型負責強力送風,打孔結構同步消除噪音,就像高性能跑車同時具備強大引擎和降噪系統,既保持強勁動力又安靜運行。
自動消聲相關專利則是通過阻隔氣流傳播路徑方式,實現精準地消音降噪,能夠重點解決機械硬盤因高頻共振導致的性能下降問題。專利創新地在消音器內部設置了多個獨立的亥姆霍茲共振腔(聲學原理消聲裝置)或四分之一波長諧振腔結構的消音腔(聲波反射和干涉原理減少噪聲的裝置)。根據服務器機械硬盤產生的特定頻率,靈活調整腔體容積、通孔尺寸和聲腔壁間距等參數,可實現精準消音。該專利不僅在目標頻率實現6-10分貝以上的消聲降噪,而且在中高頻率的寬頻帶上實現3-4分貝的疊加收益,實現硬盤IOPS性能最高45%的提升。
不僅如此,浪潮信息工程師在結構阻隔降噪領域探索了更多可能:如在通風風道壁設置可移動板體,通過調節共振腔深度,使吸聲頻率自動匹配噪聲主頻,實現動態降噪;再比如通過電磁鐵動態調節消聲腔頸口寬度,使共振頻率實時匹配風扇主頻,實現自適應消聲等等。
1.上橫條吸音棉 2.連接帶 3.框架 4.下橫條吸音棉 5.曲面豎條吸音棉 6.圓柱體吸音棉 7.風扇罩體
在材料層面的創新也能夠極大地優化風流場與降噪。如相關專利通過在風扇模組與硬盤模組之間的框架上集成多類型吸音棉可以引導高速氣流曲線變向,以減少硬盤沖擊,同時吸音棉吸收高頻噪音,提升硬盤性能。
以精準為尺,動態調控降噪、散熱
精準動態調控技術是繼結構設計與材料后的另一突破方向,通過實時調節設備轉速,來匹配負載需求,從噪聲源頭實現主動降噪,并通過智能算法適配機制,兼顧能效優化與噪聲抑制。
通常在服務器開機時,所有散熱風扇的滿載狀態會持續較長時間,帶來能耗和噪音的攀升和穩定性降低。浪潮信息相關的服務器散熱系統控制專利,通過雙層級操作系統協同控制與智能算法融合,可顯著降低此時散熱風扇高速運轉而產生的噪音與能耗,并提升整體散熱效能。
與其他產品對比測試
當設備開機后,第一系統(快速響應系統)3秒內啟動,瞬間讀取CPU、內存、進出風口的溫度數據,自動將風扇調至合適的轉速,實現快速降溫且降低噪音,待第二系統(主控系統)啟動后,無縫接手總線控制權,持續依溫度信息執行散熱任務,確保散熱調控的連貫性與有效性。經測算,該方法使啟動階段平均能耗降低37%,噪聲水平最大可下降30.4%。
優化前后服務器初始狀態風扇噪音對比
基于主動聲波抵消的技術專利,可以通過降噪揚聲器,實時產生與服務器風扇噪音相位相反、振幅匹配的反向聲波,利用聲波干涉原理實現噪音能量中和。當然也可以由BMC智能監控系統動態分析風扇轉速對應的噪音值,僅在超標時啟動降噪裝置,既顯著降低高頻噪音,又避免持續運行帶來的額外功耗,有效平衡了服務器性能與靜音需求。通過聲波主動抵消,允許風扇全速運行下維持100%散熱性能,保障硬件高頻穩定,實測降噪量可達15-20分貝。
事實證明,服務器降噪不只是“聲音更小”,更是在人、機器與環境之間尋找最佳平衡。未來,浪潮信息將持續深耕“結構—材料—智能控制”三位一體技術路線,織密知識產權布局,用更高效、更綠色的靜音方案守護數據中心算力,也讓每座機房都成為寧靜而澎湃的“數字綠洲”。
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