双Xeon SP只用一个风扇？Precision 7920工作站散热设计解析
引言 ：记得在十多年前，带有PWM转速控制的4pin风扇刚推出（之前是靠降低插脚的12V电压来调速），正好做工作站的我就比较感兴趣。当时服务器普遍还不太考虑噪声问题，包括塔式产品。近年来情况好了些，因为温控还能延长风扇寿命、提高PUE。而静音散热在图形工作站上一直都是刚需…
伴随着Intel Xeon Scalable平台的推出，在服务器产品之后，紧跟着新一代工作站也发布了。应该说是5年来硬件平台最大的一次升级吧。
上周五戴尔举行了工作站新品发布会——同时也是Precision家族20周年纪念活动。上面照片中就是一周前那台在上海DTF大会视频《美女画师现场创作，DellCanvas智能画板助阵》里引人注目的Canvas。
AI 加速去噪点：NVIDIA Quadro GP100 渲染demo
NVIDIA资深工程师也来到现场，演示2片Quadro GP100顶级专业显卡/GPGPU的AI加速渲染能力。上图中的红圈部分，是用于多卡互连的NVLINK高速接口。
用于标准PCIe Quadro显卡的的NVLINK连接器
观察墙上的2盏灯，很容易看出左右的差别
图形渲染演示的左半边画面，用的是传统GPU光线追踪渲染器，去噪点需要专门的步骤并消耗较长时间；而右边则是加入了AI去噪点算法，很快就能看到效果。此时通过NVIDIA的监视工具，两个GPU都达到了满负载。
本次Dell发布的工作站新品，除了三款塔式Precision 5820 Tower、7820 Tower和7920 Tower之外，还有一款2U机架式型号7920 Rack。不难看出它应该是基于PowerEdge R740硬件平台，这部分可以参考我写的《Dell PowerEdge R740xd解析：服务器只看参数那就错了》，作为工作站还会加入Quadro/Radeon Pro专业显卡兼容支持，和相关行业的ISV软件认证。
Precision 7920 Tower ：10 个3.5 寸热插拔硬盘、NVMe RAID
可以看到这台样机靠近右侧面板的位置，选配了一个Slim光驱
上面是一台放倒的7920 Tower，其机箱外形尺寸和上一代T7910变化不大，具体前面板接口我们在后文中会有讨论，因为这部分不算重点。
我从网上找了一张图，是拆下右侧盖板之后露出的4个3.5英寸硬盘热插拔位（同时兼容2.5寸HDD/SSD）。右边还有个拆下来的专业音频扩展接口模块——附带一个高信噪比的声卡吧。它可以选配在4块硬盘上方那个5.25英寸扩展位，而这个位置也可以换成第5-6个3.5英寸硬盘位。
这一代Precision工作站不仅从服务器上借鉴了热插拔，而且I/O扩展采取模块化设计（Front accessibleFlexBays），像M.2 NVMe SSD也可以支持前面板热插拔，并通过Intel RSTe vROC选项支持NVMe RAID 0、1。
上图是一块半高PCIe x8转2个M.2 NVMe SSD的“Dell Ultra-Speed Drive Duo”，在上海DTF展出的T7910样机被关注（好奇）最多的部件是另一款“Dell Ultra-Speed Drive Quad”。它们与《Xeon SP服务器的M.2 SSD RAID：揭秘PowerEdge 14G BOSS》中的SATA控制器不同，是性能无损的PCIe直通连接，没有硬RAID设计。
Dell Ultra-Speed Drive Duo转接了2个横插M.2 NVMeSSD，而Dell Ultra-Speed Drive Quad则是全高PCIe x16转4个竖插M.2。如今在新一代Precision上它们也可选支持NVMe RAID了。
PCI扩展卡的安装位置，7920 Tower与7820变化不大，占用双插槽位的250W大功率专业显卡/GPU官方支持的数量，从2块增加到3块。甚至需要375W供电的PCIe卡也能支持2块。
从这个角度，隐约可以看到机箱后部的2个排气风扇，上一代Precision工作站是没有的，这点变化的意义我在后面还会解释。另外，可直接抽拉更换的电源现在位于一个角上，剩下我用红色圈出的位置，也可换成4个3.5英寸热插拔硬盘位。
这使7920 Tower支持的3.5英寸硬盘总数最多可达10块，等我写到7820 Tower时还会提热插拔设计。不久前的DTF大会上，有位能源行业的同行朋友，就曾表示有个需求T7910支持的4个3.5寸盘位有些不够用，他们考虑过Dell T630服务器，但是5U（塔式/机架可选）的体积有些偏大。
由此看来，7920 Tower的变化还是满足了一些用户需求。
CPU 风扇从2 到1 是减法？
7920 Tower有个较大的一体式导风罩，可惜那张照片被我误删了：（
拆下导风罩之后，可以看到7920两颗CPU的被动散热器（真的是被动？）和内存。记得我在《四路Xeon SP服务器内存减半：Intel葫芦里卖的什么药？》里写过每颗Xeon SP内存控制器最大支持6通道12个内存插槽，7920 Tower工作站就是按满规格做的，如果搭配单条128GB的LR-DIMM内存，最大容量可以配到3TB。
回过投来看看T7910工作站的CPU/内存散热设计，发现有哪些不同了吗？
对比上一代产品，首先T7910的2个CPU散热器是主动式侧吹的，另外专门为内存设计了2个狭长的导风罩。这样做在当时充分考虑了静音的需求，因为可以充分利用气流，而不需要使机箱前部风扇运行在较高转速。
尽管服务器对于散热噪声的容忍度不像工作站这么严格，但许多理论还是相通的。就像我在《2U 4节点Xeon SP服务器设计：扩展性与散热的权衡》中所写，位于风道后方的CPU进风温度较高。从理论上讲，像T7910的主动式CPU散热器，可以控制2个风扇以不同转速工作，所以要想稳定工作还是可以有多种途径来保证。
下面先看看上一代Dell工作站的散热器长啥样：
7920 Tower工作站的CPU散热设计，可以说是在这个设计思想上继续发挥。
T7910的CPU散热器我没拆过，所以在这里拿T5810的代替下。虽然二者体积和风扇功率上好像有差别，但都是有个罩子将风扇“扣”在散热片中间的空隙中。此外热管也没少用。
而新一代Xeon SP的CPU功率最高有205W，如何在保证散热的情况下维持静音呢？
早在《四路服务器进化：R930内存板瘦身、偏置CPU散热》一文中，我就讨论过“吸风”和“吹风”的区别
把7920 Tower的导风罩翻过来，发现CPU风扇正好位于2颗CPU散热器的中间。这样进风侧的CPU散热片“被吸风”从而保证了出风侧的风量，而接下来被风扇“直吹”的CPU散热器又实现了更高的风压，从而以一种巧妙的设计平衡了长久以来的难题——位于风道后方CPU的进风温度较高。
另外我还画了2个红色箭头，是针对风道前/后位置内存而设计的导风口。毕竟内存散热只依赖系统风扇，有必要更好地控制进风温度。配合下面这张图一起看，大家就比较好理解怎么“分一半风”给距离风扇较远那两组内存了。
这里顺便给大家推荐我之前写的2篇，存储阵列结构/散热设计方面的：
《高密度盘柜难点：评戴尔SCv2080结构设计》
《戴尔SCv2000：入门级阵列硬件设计功力》
下图为T7910工作站的内存导风罩，可以看到应该是靠一个弹簧+金属挡片来实现导风分配。
这里还想到个问题：CPU风扇从2个合到1个，效率上能保证吗？
7920 Tower的CPU风扇配置为Foxconn 92x92x38mm，比之前主动CPU散热器上的80mm风扇更大更厚。12V最大电流1.5A也就是18W，最大风量可达104CFM，当然绝大多数情况下它不会以吵人的方式来工作的。
这张图片用不同视角的2张照片拼接，只是为了让大家看一下机箱前端和后端的风扇。特别是新增的2个排气风扇，对临近CPU散热的帮助更大。从某种意义上来说，7920Tower减少一个CPU风扇，但风扇总数却增加了，所以我们不用担心205W Xeon SP CPU。
内存在这里没啥特别的，7920 Tower工作站样机上安装了12条16GB Micron的DDR4-2400 ECC RDIMM。
写到这里，不知不觉已经两千多字了，另外两款工作站新品Precision 7820 Tower和5820 Tower就留到下一篇吧。敬请继续关注！
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都2024年了，工作站与普通台式机，别再傻傻的分不清了
都2024年了，工作站与普通台式机，别再傻傻的分不清了！
两者从外观上来看几乎没什么差别，都是常见的普通电脑的外形！
第一 用途
工作站的全称叫：图形工作站，一般是用于图形设计，视频剪辑，动画制作，图像渲染，等一系列与图形视频有关的生产力工具，而普通电脑一般用于游戏，办公，影音娱乐等方面。
第二 CPU
低端的工作站一般采用的是和普通台式机一样的CPU，英特尔酷睿或者AMD,而高端的工作站大多采用英特尔至强系列CPU,甚至是两颗CPU,比如戴尔的T7820,7920,联想的P720,P920等等。
第三 内存
一般的低端工作站采用的是和台式机一样的U的内存，比如戴尔的3260,3460,3660，联想的P350，P360，P3等等，而高端的工作站采用的都是带缓存和错误校验的RECC内存，比如戴尔的T5820,T7920,联想的P520,P520C,P620(注意P620是AMD的平台），P720,P920等等。
第四 显卡
工作站一般都上英伟达的专业图形显卡，比如T400,T600,T1000,中端显卡比如RTXA2000，RTXA4000,高端显卡RTXA5000,RTXA6000，RTX6000ADA等等，而普通的台式机侧上的普通或者游戏显卡居多，比如GTX1660,1660S,RTX3060,3070TI等等，普通台式机显卡的驱动侧重于游戏，而工作站的显卡侧重于设计，建模，渲染等图形图像处理的性能。
第五 稳定性
工作站一般都需要长时间的满足设计工作者的高强度，一旦故障频发将会给用户带来不可估量的损失，所以工作站在稳定性这方面要远远的高于普通台式机，也因未这点，工作站的硬件整体性能，要远高于普通台式机，比如，高品质电源，散热性能，静音设计等等，这也是同等配置情况下工作站价格要高于普通台式机的一个原因。
第六 扩展性
工作站的扩展性要比普通台式机强，比如一般低端的工作站内存就有4个内存插槽可以扩展到128G,而高端的工作站比如戴尔的7920则是有24个内存插槽，最大可扩展到3T内存，联想的P920有16个内存插槽，最大可扩展到2T内存，这个内存的容量是不是比你家硬盘的容量都大？
第七 ISV认证
工作站整机出厂都是经过ISV认证的，ISV的全称叫：独立软件供应商，关于这整个ISV更深层次的可能也不好理解，总之你记住一句话就行了，通过这个认证标准的机器将会更好的兼容比如Adobe,Autodesk,Ansys等图形图像视频等软件，软件与硬件的兼容和配合将会是如虎添翼，如鱼得水！
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