浪潮K1 Power服务器是高海拔环境用户的最优选择

一、高海拔对服务器的影响

海拔高度是某地与海平面的高度差，是表示地面某个地点高出海平面的垂直距离。我国地广物博，地理条件和气候条件十分复杂，西北部地区多数是高原，我国海拔 2000M 以上的地区约占 33% ，海拔 3000M 以上的地区约占 16% 。不少城市都处在海拔 2000M 以上的地区，比如：拉萨 3658.0M ，西宁 2261.2M 等等。随着国家西部开发政策的实施，数据中心也纷纷在这些高海拔的地区开工建设，这就不能忽视高海拔对数据中心，尤其是对数据中心电子设备的影响。

海拔越高的地区，空气密度就越小，大气压降低，使得空气粘性系数增加，空气分子数就会减少，从而导致传递的热量减少，这是由于空气对流传热是通过分子碰撞传递能量得来的。这样热传递效率就会降低，电子部件的散热性能变得更差。在 5000M 的高度上，放热系数比海平面上的值要下降 21% ，对流散热传递的热量也将下降 21% 。在 10000M 的高度上将达到 40% 。对流散热传递的热量减少将导致产品温升的增加。因此处于高海拔地区的设备散热性降低。数据中心的设备在运行中都会产生热量，由于局部区域的分子数量减少，使发热元件的温度不容易散掉，造成设备局部温升过高，如果散热不及时就会造成部分器件烧坏。

海波越高的地区，空气越稀薄，绝缘介质强度就会降低，这样使设备容易放电，致使通常的绝缘距离变得不足。海拔高的地区容易发生凝露，降低电子设备的爬电距离。数据中心电子设备的绝缘器件性能也会下降。出于安全考虑，一般总希望绝缘材料的绝缘电阻尽可能大，绝缘材料主要包括气体绝缘材料、液体绝缘材料、固体绝缘材料三种。在电子信息产品广泛采用气体介质和固体介质达到绝缘的目的，因此绝缘介质的好坏直接影响产品的安全性能。如果设备的绝缘材料在电场中由于超过其绝缘强度被破坏而失去应有的绝缘性能，这时就会出现绝缘击穿现象，设备将无法继续正常工作。所以在服务器的选择上，需要优先考虑散热及硬盘等易损部件的选择。

硬盘作为计算机中的易损部件，是非常娇气的。硬盘在不能正常读写数据的时候，计算机也是不能够正常使用的，而硬盘也有着一定的适用范围，在一些极限环境下通常是不能工作的。

常用的机械硬盘一般都是密封的，主要还包括盘片、磁头、电机和电路板，这些硬件在工作的时候，盘片在电动机带动下回高速的旋转，而旋转速度的高低，也会决定硬盘传输速率。在硬盘的最底部有一个很薄的磁性介质层，数据就记录在这上面，当硬盘需要读写数据的时候就会开始转起来，而当速度达到一定值的时候，磁头就会由于旁边气流而被抬起，这时磁头就会向内存数据区移动，这个距离越小的话这些数据也就会越灵敏。

硬盘经过一代代的发展，盘片与磁头距离也从早期的极米到现在几纳米，在工作的时候，磁头的悬浮与盘面介质进行相互损伤，能够避免所谓的一些坏道问题，丢失数据和破坏硬盘这些问题。如果磁头距离盘片太远的话，它的灵敏度也会降低许多，在严重的时候也是无法进行读写的。空气过滤片的作用也是用来过滤进入到硬盘当中的空气，还需要把硬盘内部洁净无尘的，确保硬盘的安全作用。因为硬盘有透气功能，所以它的内部和外部气压才能够保持在相同水平，所以在海拔高的地方就可能会罢工。

高海拔意味着气压低，可能导致机械硬盘磁头的飞高不够而影响工作，而固态硬盘的各种环境适应能力是比较强的。因此推荐在高海拔地区选用固态硬盘，可以降低磁盘发生故障的隐患。

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二、K1 Power服务器在高海拔环境运行的优势

服务器的散热风扇根据环境温度或相关元件的测量温度来控制转速的技术已经普及了，而在服务器中加入海拔高度计来控制风扇的转速是 K1 Power 的独家特色，也很有创意，它让 K1 Power 的服务器的适用地区更加广泛，而且也让风扇的能耗表现更为智能。 由 海拔高度计 来控制风扇的转速（海拔越高，转速越高，海拔越低，转速越低），以保证不同海拔下的散热能力，这对于高海拔的用户来说是非常有用的设计。

由于风扇的散热效果与空气单位时间的流通量有密切的关系，而在不同海拔地区，空气的密度也不一样，所以在相同的风扇转速下，单位时间的流通量也不尽相同，这肯定也将体现在散热效率上，如果厂商按低海拔的应用需求设计，则服务器就不能适用于高海拔地区，反之，如果按高海拔地区的需求高限设计，则在低海拔地区风扇的能耗也将无谓的增加。根据测算，加入海拔高度计之后，风扇在低海拔时能耗比高海拔时将会下降 15% 左右，从而很巧妙的解决了海拔、散热与能耗之间的关系。

K1 Power 服务器在部件选型时，就选用低功耗的细节，同时整个服务器的设计上也做了高效的散热设计，保证了系统整体的稳定。在提升系统性能的同时，也保持了系统的稳定性。比如处理器的导热片，采用了高效的铟金属片的导热材质，比传统的硅脂导热的效率提升了近 10 倍。在系统的散热设计上，采用了动态的分区散热控制技术。各个发热区的独立风扇可以做到独立的控制，从而提高散热利用率，可以保证 CPU 等元器件的性能的稳定发挥。另外还通过合理的元器件布局，降低高温对元器件的可靠性的影响。比如内存的设计，分布在 CPU 的两侧，可以保证处理器和内存部分的风力达到最佳，最大程度上提升了散热的效率。

K1 Power 服务器在部件选择上均采用了严格的元器件和部件的选型标准，超过系统设计的使用年限，可以提升系统整体的可靠性。其中，选用了使用寿命高达 22 年的高可靠性风扇，它的整体的外壳是一个铝制件，可以增加自重，避免了整机的震动，它稳定自身的散热系统可以提升导热的效率。同时，还采用了超过七年设计寿命的抗硫化电阻，它能够在 110 度极限环境的测试条件下，相比于传统电阻的使用寿命，高了 4 倍以上。通过这个严格的设计标准，提升了 Power 服务器部件的结构化寿命。同时也使用了更高可靠性等级的抗硫化的零件，经过了测试，符合并超过器件设计的寿命。除了这些， K1 Power 服务器还采用了高品质的连接器、高品质电容，都是业界领先的设计标准。

综上， K1 Power 服务器有散热、节能及高品质部件的优势，是高海拔地区服务器用户的最优选择。

三、K1 Power服务器具体环境要求的相关参考

参考案例：

某高原铁路客户 K1 Power S922 项目，由于装机地点位于高海拔地区，客户需要了解 K1 Power 服务器最高能适应的海拔高度，以及能否适应以下条件 :

工作温度： 0 ℃ ～ 40 ℃；

运输环境条件：温度 -40 ℃ ～ +55 ℃，相对湿度不大于 95 ％；

贮存环境条件：温度－ 25 ℃ ～ ＋ 55 ℃，相对湿度不大于 85 ％。

K1 Power S922 服务器红皮书中的环境要求如下：

工作温度：推荐范围 18 ℃ ～ 27 ℃，允许范围 10 ℃ ～ 35 ℃ （非运行时，允许范围 5 ℃ ～ 45 ℃）；

运输环境条件：温度范围 － 40 ℃ ～ 60 ℃，相对湿度范围 5 ％ ～ 100% （无凝露）；

贮存环境条件：温度范围 1 ℃ ～ 60 ℃，相对湿度范围 5 ％ ～ 80% （无凝露）；

最高适应海拔： 3050 米（ 10000 英尺）。

** 尽管推荐温度与客户要求稍有偏差，但是基本满足，而且以前多个案例证明 K1 Power 服务器可以在极端环境下运行，只是不推荐长时间运行。本案例事实证明， K1 Power 服务器在高海拔地区安装后可以一直状态良好地稳定运行。
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