傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心超過一半的能耗用于冷卻設(shè)備，成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。雖然風冷仍是業(yè)內(nèi)最普遍采用的技術(shù)，但越來越多服務器開始選擇“泡澡”降溫。
運行中的“刀片式浸沒相變液冷”服務器
12月10日，國內(nèi)高性能計算廠商中科曙光（603019）啟動“液冷爆發(fā)”倒計時儀式，將代表液冷新紀元的時鐘撥到23時50分。中科曙光節(jié)能技術(shù)(北京)股份有限公司總經(jīng)理何繼盛說道：“我們距‘零時’——液冷在行業(yè)‘爆發(fā)’的時間很近，液冷取代風冷成主流有望3至5年內(nèi)實現(xiàn)。”
2017年，中國數(shù)據(jù)中心總耗電量達到1200億-1300億千瓦時，這個數(shù)字超過三峽大壩和葛洲壩電廠發(fā)電量之和。據(jù)IDC預測，到2020年中國數(shù)據(jù)中心耗電量為2962億千瓦時，2025年高達3842.2億千瓦時。
為引導在建“數(shù)據(jù)中心”降低能耗，從2018年至今，北京、上海、深圳等多地出臺了“數(shù)據(jù)中心建設(shè)”指導意見、準則，“液冷”也由此成為行業(yè)焦點技術(shù)。
據(jù)IDC發(fā)布的《2019中國企業(yè)綠色計算與可持續(xù)發(fā)展研究報告》顯示，在200多家受調(diào)查的大型企業(yè)中，超過50%已大規(guī)模部署并使用模塊化數(shù)據(jù)中心、液體冷卻等“綠色計算”技術(shù)。
液冷技術(shù)的半個世紀
1966年，IBM公司最早將液冷系統(tǒng)運用在System/360型91大型計算機中，這款產(chǎn)品引領(lǐng)了當時的計算風潮，超高性能被用在太空探索、全球氣候預測等科學計算領(lǐng)域。此后，液冷技術(shù)長期活躍在服務器與主機領(lǐng)域。
據(jù)了解，中科曙光在2012年便立項液冷技術(shù)，并于2015年推出國內(nèi)首款標準化量產(chǎn)的冷板式液冷服務器，當年為研究大氣圈、生物圈等圈層間聯(lián)系的地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置原型機，提供了“冷板液冷”技術(shù)，實現(xiàn)了液冷在國內(nèi)的首次大規(guī)模部署。
今年4月，中科曙光在世界范圍內(nèi)實現(xiàn)首次刀片式浸沒相變液冷技術(shù)的大規(guī)模部署。它主要是通過冷卻液沸騰過程來帶走熱量，效果更加明顯。
截至目前，中科曙光累計部署的液冷服務器已達數(shù)萬臺，技術(shù)上液冷已有足夠積累取代風冷。
液冷的優(yōu)勢
據(jù)曙光技術(shù)專家介紹，相比傳統(tǒng)風冷，液冷技術(shù)的優(yōu)勢有很多。首先，同體積液體帶走熱量是同體積空氣的3000倍。其次，液體導熱能力是空氣的25倍，溫度傳遞更快。液冷因此更能挑戰(zhàn)處理器極限頻率，廣受超頻玩家們的青睞。
第三，同等散熱水平時，浸沒式水泵的噪音要遠遠小于風扇。最后，液冷系統(tǒng)在節(jié)能方面具有優(yōu)勢，約比風冷系統(tǒng)節(jié)電30%。
PUE值（數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源之比）就可以直觀體現(xiàn)這一點。該數(shù)值越接近于1，表示數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。通過液冷技術(shù)，很多大型數(shù)據(jù)中心與超算中心可以將PUE值降到1.05以下。
以采用“刀片式浸沒相變液冷”技術(shù)的曙光新一代計算機“硅立方”為例，其PUE降至1.04(全球數(shù)據(jù)中心PUE平均值為1.58)，相比風冷數(shù)據(jù)中心能效比提升超30%，CPU等核心芯片部件性能可提升20%，單機柜功率密度達160Kw，計算設(shè)備可靠性至少提升一個數(shù)量級。
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