中國液冷,獻禮中國
當高端芯片成為西方卡住我們脖子的手段時,中國液冷通過系統(tǒng)可以做到:讓芯片有效算力增加50%,壽命延長50%,能耗降低50%,中國液冷以自研自強的信心致敬強大的祖國。
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院測算2021年,全國數(shù)據(jù)中心能源消耗達2166億千瓦時,較2020年增加44%,占全社會用電量約2.6%;二氧化碳排放量約1.35億噸,占全國二氧化碳排放量的1.14%左右。
"數(shù)據(jù)中心是耗能大戶"早已經(jīng)是板上釘釘?shù)氖聦崳鎸δ茉磯毫驼呤站o,廣東合一作為綠色數(shù)據(jù)中心倡導者奔走在減碳前線,對完全自主知識產(chǎn)權噴淋液冷系統(tǒng)碳足跡進行量化評估。
合一液冷包括噴淋液冷和單相標準柜浸沒液冷兩大創(chuàng)新板塊,噴淋液冷通過對機柜數(shù)據(jù)采集和運算,針對發(fā)熱器件定位噴淋;單相標準柜浸沒液冷將服務器浸沒在冷卻液中,流動循環(huán)且全程不發(fā)生相變的冷卻液直接帶走發(fā)熱器件熱量。
該碳足跡評估報告采用全生命周期評價方法,以滿足6048kW數(shù)據(jù)中心制冷需求為研究對象,并與風冷系統(tǒng)進行對比分析,測算結果顯示,噴淋式液冷系統(tǒng)產(chǎn)品碳足跡大幅低于同功率傳統(tǒng)風冷技術產(chǎn)品碳足跡。
經(jīng)過多年積累,合一液冷技術獲得成熟應用,在高功率和高密度應用場景上突出綠色優(yōu)勢,已成為降低碳排放的重要途徑。
01 實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳
與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比,噴淋液冷和單相標準柜浸沒液冷拆除空調(diào)系統(tǒng)及對應的風冷基礎設施,相對風冷技術節(jié)約30%空調(diào)用能;拆除服務器系統(tǒng)風扇,直接降低IT部分15-25%能耗;充分利用自然冷源,合一兩大液冷技術進出液溫度基本在42-47℃,室外側環(huán)境溫度一般滿足系統(tǒng)對冷卻液的散熱需求;增加多級循環(huán)泵促進冷卻液在系統(tǒng)內(nèi)整體循環(huán);PUE可降至1.1,總體節(jié)能效果可到50%。
02 能源二次利用
數(shù)據(jù)中心99.9%的電能將轉化成熱能,且風冷方案中的全部熱能將無組織排放于大氣中無法回收,傳統(tǒng)風冷技術,液冷系統(tǒng)吸收熱量快且強,從數(shù)據(jù)中心所帶出的熱量,在余熱回收技術的加持下可規(guī)模化用于居民采暖和生活熱水。
03 提升服務器使用效率
風冷狀態(tài)下芯片散熱效率有限,CPU最高負載一般在50-60%,在液冷方案中,冷卻液導熱能力是空氣5倍,同體積帶走熱量是空氣1200倍,意味冷卻液在溫度不會發(fā)生明顯變化情況下可以更快傳遞更多熱量,高效率散熱效果允許CPU從原60%負載提高至90%,釋放芯片算力;同理,當服務器遇到突發(fā)操作,運行功率激增不會引起CPU或GPU溫度大幅升高,進行超頻工作時液冷保證設備穩(wěn)定運行和不發(fā)生熱故障。
04 提高服務器使用壽命
合一液冷方案中,"液"是基礎,"冷"是手段,拆卸風扇的服務器在"淋浴"或"泡澡"過程中不與空氣接觸,避免因風扇震動、空氣干燥潮濕、灰塵顆粒導致的50%電路故障;因風扇過濾網(wǎng)造成空氣對流、負荷量長時間起過設計值導致的30%芯片故障;設備在環(huán)境和溫度相對穩(wěn)定場景下運行,可顯著提高芯片壽命,延長設備使用壽命。
05 環(huán)境適應性強
風冷數(shù)據(jù)中心對于環(huán)境選擇相對挑剔,空氣的冷卻效應會隨大氣或空氣密度越低而降低,所以海拔和地域,包括上面提到的風沙和灰塵都會是限制風冷數(shù)據(jù)中心建設的因素;液體散熱質(zhì)量不受海拔或氣壓等影響,再加上合一以"機柜即機房"理念設計產(chǎn)品,對外部環(huán)境和機房內(nèi)部裝修等要求也會有所降低。
06 可擴展性高
合一液冷方案以全棧思維采用模塊化理念設計,所有模塊實現(xiàn)預制,預調(diào)試并可在現(xiàn)場同步施工,滿足市場高密計算場景等高性能業(yè)務需求;普通風冷方案單柜功率僅為4-6kW,合一液冷單柜可達30kW以上,提升服務器效能、減少機柜數(shù)量,擁有出色的擴展基礎和優(yōu)勢。
07 提高空間利用率
液冷方案減少傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心冷源和相應的附屬設備,降低空間占用;其次,單柜服務器負載功率因液冷散熱效率的提高呈現(xiàn)明顯倍增趨勢,就噴淋液冷技術而言,單個噴淋液冷機架可承載4個風冷機架的高性能服務器,占地面積節(jié)省3/4。
08 打造靜音機房
風冷服務器通過提升風扇轉速以滿足不斷提高的散熱需求,市場現(xiàn)階段應用風扇轉速已提升至1.5萬轉以上,所造成的噪音問題給運維人員帶來極大困擾和健康隱患;液冷服務器完全無風扇設計,設備運行后,機房可處于50dB以下的安靜狀態(tài)。
09 維護簡單方便
合一液冷系統(tǒng)構成簡單,無需維護空調(diào)和制冷主機等設備,減少維護工作量;不改變維護規(guī)程,但系統(tǒng)主管道閥門及快速接頭管道均可通過環(huán)路設計實現(xiàn)冗余考慮,實現(xiàn)不停機更換部件和維護,機柜內(nèi)每一支分液管維護時不影響單柜內(nèi)其它服務器運行。
10 運維成本低
相比相變浸沒式液冷,合一噴淋液冷和單相標準柜浸沒液冷技術應用中冷卻液均不相變,壽命維護年限可達數(shù)十年以上,液冷系統(tǒng)部署的過濾系統(tǒng)保證冷卻液純凈度,且設備運行前會預留一定冗余量,冷卻液在全生命周期內(nèi)的填充量基本可忽略不計;而冷板式液冷使用的純凈水設備運行維護費用高,隨著使用年限延長其維護成本將更多。
不可否認的是,部分行業(yè)標準缺失會限制液冷數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。國內(nèi)現(xiàn)階段下游客戶也未形成大規(guī)模應用液冷系統(tǒng)的習慣,在現(xiàn)有通用計算場景下液冷還未實現(xiàn)規(guī)?;奶娲?。面對國際技術舞臺上愈發(fā)激烈的競爭態(tài)勢,液冷應用在國內(nèi)外市場全面鋪開離不開包括廣東合一在內(nèi)所有液冷廠商的堅持和努力。
以中國自有技術揚中國志氣,在液冷上升至國家與國家層面來掌握行業(yè)發(fā)展制高點和主動權的奮斗征程里,廣東合一定不缺席。
致辭,獻禮我最愛的祖國。