近几年,数据中间的能耗问题受到越来越多的存眷,并且已经成为制约数据中间行业可持续成长的重要身分。为此,2013年以来,当局接踵出台了多项政策,对新建数据中间的节能程度提出了请求,北京更是暂停了PUE>1.5的新建数据中间审批工作。
数据中间为了寻求加倍的高效节能,冷却技巧也成长出了多种情势。今朝,数据中间市场上重要采取制冷方法包含:风冷周详空调制冷和水冷周详空调制冷。
数据中间早期并没有专用的周详空调,也没有同一的标准,早期的数据中间重要用的是平易近用大年夜功率空调,这种空调主如果为人而设计,并不合适在数据中间的情况中应用,与机房专用空调比拟在恒温、恒湿、除尘等方面均达不到数据中间的标准。在数据中间成长初期,因为受到当时前提所限,应用这种空调也执偾权宜之计。
到上世纪70年代,机房专用周详空调出现,周详空调可以有效保障数据中间的恒温恒湿情况,而除尘方面采取新风体系和机房正压除尘,大年夜而知够数据中间保持适度恒定,优胜的空气干净度、具备长途监控等请求。
与风冷周详空调制冷比拟,水冷周详空调制冷则出现起步较早,成长迟缓的现象。
上世纪60年代,水冷开端被应用到大年夜型计算机主机和高机能小我计算机中。起先,数据中间中的热负荷较低,应用风冷比水冷的成本低,所以当时更多的机房重要照样应用风冷。后来,跟着设备的赓续增长,办事器更加的密集,人们发明风冷已经开端不克不及知足冷却需求,这个时刻水冷技巧得以发挥出本身的优势,因为在热传导方面,水比空气有效得多,据测算,用于冷却时,水的效力是空气的3500倍。
后来,IBM研究人员推出了直射式散热技巧。这是一种水冷技巧的新冲破,在一个密闭的体系中将水直接喷射至芯片背板,并随后将吸附芯片热量的水分吸干。这套体系采取了多达5万个喷嘴和1个复杂的树状回路构造体系。
大年夜约10年前,人们发明将水冷管道经由过程机架直接接入到办事器上,并合营处理器散热器上的水冷铜座合营发患咀用,这种方法的散热效力比拟之前的更好。
再后来,因为水冷能耗低,效力高等特点逐渐也成为了机房冷却的重要方法。
然则,风冷也好,水冷也好,人们对技巧的请求老是不知足的,为了数据中间更安然同时加倍绿色节能,为了应对将来大年夜数据时代,数据中间对于高密度的需求,一种新的制冷技巧应运而生了,那就是将办事器直接巨人绝缘性液体运行的浸没液冷技巧。
浸没液冷技巧之所以受到浩瀚厂商的青睐,主如果因为它凸起的机能。起首,液体的冷却才能是空气的1000-3000倍;其次,液冷可实现高密度、低噪音、低传热温差、天然冷却等长处;别的,浸没液冷的功率密度可跨越每机柜体积100kW、噪音低于50dB、PUE低于1.2.今朝在浸没液冷办事器冷却技巧的分类上又分为:单相冷却:即应用高沸点液体的比热温升过程带走热量,称为单相浸没冷却办事器或油(包含高沸点碳氢、硅油、氟化液)冷办事器。
2000年今后,我国改革开放到了一个新的时代,国内互联网开端快速成长,数据中间也进入到了一个新的成长阶段。因为收集的普及,互联网的成长,信息传递越来越频繁,产生的数据量和计算量越来越大年夜,这时为了保障数据中间的平安稳定,人们对周详空调体系的高可用性提出了更高的请求,在空调体系设计中,可用性、绿色节能、动态冷却成为了重要的立异偏向。
相变冷却:应用低沸点氟化液或其他绝缘易蒸发液体的气化过程带走热量,称为相变冷却式办事器或蒸发冷却式办事器。
据懂得,今朝机房浸没液冷技巧重要应用在比特币矿机和超算中间等高密度情况。
固然浸没液冷技巧有诸多的优势,然则今朝却无法大年夜面积的应用在已建数据中间中,因为如不雅采取浸没液冷方法的话,须要对原有的数据中间构造进行较大年夜改革,而这对于数据中间运营商来说是一笔不小的成本,别的,很多热负荷较低的小型数据中间计心境房可能并没有须要采取液冷的须要,因为风冷对于小型的数据中间计心境房来说已经够用了,液冷的优势重要表如今大年夜型或者超大年夜型的数据中间中。
不过,浸没液冷技巧的前景照样异常客不雅的,近几年,国内数据中间的扶植如火如荼,并且数据中间┞俘在向大年夜型和超大年夜型方面成长,液冷技巧将会更好的施辗段Ъ术优势。除了在数据中间方面的应用,液冷技巧在将来的应用还要很多,比如如今越来越热的人工智能方面,人工智能的成长得益于大年夜数据或者是深度进修算法,以及计算才能的晋升,近年来对人工智能的研究有了很大年夜的冲破。在硬件方面,GPU并行才能的晋升使得人工智能释放了一些全新的潜力。对于GPU本身来说,单个芯片的功耗可以达到300瓦以上,如许对于全部办事器来说,它的散热问题将是一个异常严格并且有待解决的问题,而全浸没式的液冷技巧则恰好很好的解决了这个问题。
别的,在前沿科学范畴,例如大年夜气或者是洋流的仿真研究,包含天体物理的数据处理,包含宇宙演变的模仿,全球气候变更的模仿等。在这些研究的过程傍边伴跟着大年夜量的数据运算分析处理,包含图片的分析处理,所以在科研范畴,在将来对芯片的机能请求会是异常高的。全浸没式的液冷技巧可以或许很好的解决芯片的散热问题,同时进步芯片的机能。
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本文标题:数据中心冷战:风冷未央 液冷已至
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