數(shù)據(jù)中心及電子設(shè)備熱分析軟件6SigmaET

6sigmaET 2011-10-20

隨著全球能源價(jià)格高漲，生態(tài)環(huán)境惡化，地球氣候異常等問題出現(xiàn)，節(jié)能減碳成為國(guó)際熱門話題！

國(guó)際各組織都在積極計(jì)劃擬定全球公約以抑制能源耗費(fèi)，緩和環(huán)境惡化。節(jié)能項(xiàng)目繁多，有空調(diào)、照明、水資源等等。以大型信息中心為例，最大耗能在于IT設(shè)備及空調(diào)系統(tǒng)。空調(diào)耗電能占用電量的30%-40%，如果以此為優(yōu)先改善目標(biāo)，不僅能提升能源使用效率，更可大幅降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。來自英國(guó)Future Facility 公司的6SigmaDC軟件在低碳節(jié)能的設(shè)計(jì)理念上應(yīng)運(yùn)而生，經(jīng)過多年的發(fā)展與完善，6SigmaDC作為專業(yè)的數(shù)據(jù)中心及電子產(chǎn)品散熱分析軟件，能夠使用戶減少設(shè)計(jì)成本，降低能源消耗。

6SigmaDC軟件由英國(guó)Future Facilities公司開發(fā)，專門用于數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)與管理及電子產(chǎn)品散熱分析，適合結(jié)構(gòu)工程師、IT人員、產(chǎn)品經(jīng)理、應(yīng)用工程師和數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)或維護(hù)人員使用。和一般CFD軟件最大不同之處在于除了可當(dāng)作設(shè)計(jì)工具外，還可針對(duì)數(shù)據(jù)中心的熱管理提供最完整的解決方案。借助6SigmaDC的分析和模擬，用戶可以減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本、降低數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行和維護(hù)成本、提高數(shù)據(jù)中心的使用壽命。

6SigmaDC軟件可以解決不同級(jí)別的散熱問題：

▲ 數(shù)據(jù)中心級(jí)：針對(duì)機(jī)房、環(huán)境等的熱分析

▲ 機(jī)柜級(jí)：機(jī)箱機(jī)柜及艙內(nèi)等系統(tǒng)級(jí)的熱分析

▲ 設(shè)備級(jí)：電子模塊，PCB板，芯片封裝等的熱分析

6SigmaDC軟件工具包

■ 6SigmaRoom

數(shù)據(jù)中心級(jí)分析模塊，能夠模擬設(shè)計(jì)機(jī)房或針對(duì)現(xiàn)有機(jī)房系統(tǒng)進(jìn)行問題排除及系統(tǒng)升級(jí)，進(jìn)行熱流場(chǎng)預(yù)測(cè)，可整體規(guī)劃IT設(shè)備及機(jī)房空間的建造及基礎(chǔ)工程，減少可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

■ 6SigmaRack

機(jī)柜級(jí)分析模塊，能夠完成機(jī)柜系統(tǒng)散熱分析，可評(píng)估電子設(shè)備機(jī)箱、機(jī)柜以及艙內(nèi)等熱流場(chǎng)問題，降低設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)系統(tǒng)過熱的風(fēng)險(xiǎn)。

■ 6SigmaET

設(shè)備級(jí)分析模塊，能夠分析電子設(shè)備、散熱器、PCB板、芯片封裝等電子元件熱流場(chǎng)。

■ 6SigmaFM

用于管理設(shè)備日常運(yùn)行狀態(tài)，能夠在數(shù)據(jù)中心運(yùn)行中，提供數(shù)據(jù)中心過去，現(xiàn)在和未來的跟蹤數(shù)據(jù)。

■ 6SigmaITM

用于IT經(jīng)理監(jiān)控由6sigmaFM管理的所有房間流場(chǎng)情況。

■ 6SigmaDatAq

6SigmaDatAq是用于與測(cè)量裝置鏈接的模塊，可從外部獲得測(cè)量的數(shù)據(jù)并輸入至6SigmaRoom的模型中，并進(jìn)行仿真與實(shí)際數(shù)據(jù)的比較。

■ 6SigmaPower

6SigmaPower是專門用來評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)的外加模塊。可以評(píng)估任何個(gè)別電力系統(tǒng)組件失效時(shí)立即及次要的影響。此模塊可以和6SigmaRoom及6SigmaFM整合應(yīng)用，將邏輯電力鏈接至Virtual Facility的模型中。一旦連結(jié)完成，6SigmaRoom及6SigmaFM將會(huì)自動(dòng)檢查正常操作時(shí)是否有超載現(xiàn)象或是任何單個(gè)故障點(diǎn)。如有必要，允許設(shè)備經(jīng)理提前采取預(yù)防措施。

■ 6SigmaWeight

由于數(shù)據(jù)中心有大量的不同設(shè)備線纜等，追蹤及管理地板承重問題變得非常復(fù)雜，6SigmaWeight搭配6SigmaRoom及6SigmaFM使用可以讓數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)者及管理者快速獲得高架地板的重量負(fù)載狀況。

6SigmaRoom是為機(jī)房設(shè)計(jì)或者對(duì)現(xiàn)有機(jī)房改進(jìn)升級(jí)而特別設(shè)計(jì)的軟件工具，可以完全控制機(jī)房的構(gòu)造以及設(shè)備的配置。 6SigmaRoom 模型的構(gòu)建，能用來了解冷卻系統(tǒng)和 IT 設(shè)備的擺放，同時(shí)也包括電力系統(tǒng)、線纜及管路安排，以及彼此間的相互作用。6SigmaRoom可以用來評(píng)估新機(jī)房在概念設(shè)計(jì)及配置階段的熱特性，或是針對(duì)既有機(jī)房面臨功率密度日益增加的挑戰(zhàn)下所表現(xiàn)的效能。

產(chǎn)品特點(diǎn)

■ 操作界面簡(jiǎn)單友好

■ 可由 CAD 輸入輪廓后再產(chǎn)生幾何模型

■ 具有豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)，包括IT設(shè)備、機(jī)柜、冷卻系統(tǒng)…等

■ 依照完整建筑結(jié)構(gòu)及所有對(duì)象 (冷卻水管、電纜線、角柱… 等)，提供準(zhǔn)確的流場(chǎng)預(yù)測(cè)

■ 可預(yù)測(cè)機(jī)柜的冷卻性能

■ 可預(yù)測(cè)高架地板通風(fēng)口流場(chǎng)以及后續(xù)在機(jī)房中的溫度及流場(chǎng)

■ 提供過去設(shè)備更換的歷史紀(jì)錄

■ 提供設(shè)備更換計(jì)劃的事先評(píng)估結(jié)果

■ 可輸出機(jī)房設(shè)計(jì)所需要的各種數(shù)據(jù)

6SigmaRoom產(chǎn)品特點(diǎn)

6SigmaRack是專門為機(jī)柜設(shè)計(jì)者所開發(fā)的軟件工具，可從數(shù)據(jù)庫(kù)中以鼠標(biāo)拖拉方式構(gòu)建三維模型，包括機(jī)柜、機(jī)架及內(nèi)部所有設(shè)備。內(nèi)建機(jī)柜測(cè)試環(huán)境模型，除了自動(dòng)生成外也可由使用者自行調(diào)整。經(jīng)程序計(jì)算后，可快速獲得機(jī)柜內(nèi)部流場(chǎng)情況。在實(shí)際生產(chǎn)前，通過軟件仿真進(jìn)行虛擬測(cè)試，避免熱空氣在機(jī)柜內(nèi)發(fā)生二次循環(huán)以符合機(jī)柜設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

產(chǎn)品特點(diǎn)

■ 機(jī)柜及機(jī)架固定式設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)

■ 機(jī)柜的虛擬設(shè)計(jì)

■ 氣流特性參數(shù)設(shè)定，包括風(fēng)扇等散熱組件

■ 固體及多孔板組件

■ 通風(fēng)設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)

■ 測(cè)試環(huán)境設(shè)定，包括大氣環(huán)境設(shè)定、空氣冷卻系統(tǒng)

■ 設(shè)備的過熱危險(xiǎn)程度顯示

■ 冷卻效率

■ 氣流循環(huán)路徑

6SigmaRack產(chǎn)品特點(diǎn)

6SigmaFM是一套特殊的數(shù)據(jù)中心管理工具，它將Virtual Facility的概念從原本的輔助設(shè)計(jì)帶入后續(xù)的運(yùn)營(yíng)管理，6SigmaFM可以讓設(shè)備管理者進(jìn)行設(shè)備變更前的虛擬測(cè)試，實(shí)時(shí)顯示可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，讓管理者可以有效做出適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

應(yīng)用領(lǐng)域

■ IT需求管理

事先預(yù)測(cè)設(shè)備的安裝、移動(dòng)或是淘汰所造成的影響。

■ 容量管理

當(dāng)IT設(shè)備配置超出原始容量限制時(shí)，可通過計(jì)算，重新設(shè)定冷卻極限，并將結(jié)果輸出給IT輔助管理工具。

■ 空間配置管理

可增加或移除機(jī)架及地板；可測(cè)試增加通道的效用；增加新纜線對(duì)氣流管理的影響。

■ 冷卻系統(tǒng)變更管理

預(yù)測(cè)ACU停機(jī)維修或當(dāng)機(jī)的影響；預(yù)測(cè)控制策略改變的影響；新ACU設(shè)計(jì)的效能評(píng)估。

■ 系統(tǒng)問題糾錯(cuò)

診斷系統(tǒng)過熱的原因及測(cè)試可能解決的部署；顯示無效的冷卻氣流及ACU短回路并測(cè)試可能解決的方案。

■ 節(jié)能評(píng)估預(yù)測(cè)

通過實(shí)時(shí)分析，找出不必要的冷卻設(shè)計(jì)，達(dá)到節(jié)能的目的。

機(jī)房日程管理機(jī)房測(cè)試結(jié)果

（圖注1）機(jī)房日程管理（圖注2）機(jī)房測(cè)試結(jié)果

6SigmaET是新一代的電子系統(tǒng)散熱分析工具，它所提供的自動(dòng)化及智能型設(shè)計(jì)功能，讓工程師能更專注于產(chǎn)品設(shè)計(jì)而不是軟件的操作，這樣可有效縮短學(xué)習(xí)時(shí)間并提高效率。6SigmaET已成為眾多的電子散熱設(shè)計(jì)工程師首選工具。

▲ 6SigmaET提供了多種智能型模型對(duì)象，包括機(jī)殼、通風(fēng)口、PCB、芯片插槽、電阻、電容、電感、電源、熱界面材料、硬盤、散熱器（含cutouts）、軸流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、熱管、線纜、熱過孔、障礙物等。

▲ 6SigmaET極大的提升了建模自動(dòng)化，對(duì)象可依照設(shè)計(jì)的規(guī)則進(jìn)行自動(dòng)位置調(diào)整對(duì)齊、沖突判斷及錯(cuò)誤檢查，以及網(wǎng)格生成器會(huì)自動(dòng)生成最佳的網(wǎng)格分布。

▲ 分析結(jié)果與對(duì)象會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，關(guān)鍵性溫度及氣流路徑的顯示會(huì)從該對(duì)象自動(dòng)產(chǎn)生。用戶自定義的報(bào)告自動(dòng)生成器，讓工程師與客戶之間的溝通變得更容易、更有效率。

新一代使用界面

非常友好的GUI使用界面，在單一窗口中就可完成所有模型的構(gòu)建及參數(shù)設(shè)定，模型樹清楚呈現(xiàn)對(duì)象之間的關(guān)系。

■ 完整模型的2D及3D顯示

■ 特定組件的顯示

■ 分析結(jié)果顯示

■ 曲線顯示

■ 完整的分析數(shù)據(jù)報(bào)告輸出

■ 可同時(shí)修改多個(gè)對(duì)象的物理特性

■ 可全面或局部的搜尋對(duì)象特征

6SigmaET新一代使用界面