中國液冷,獻(xiàn)禮中國
當(dāng)高端芯片成為西方卡住我們脖子的手段時(shí),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(qiáng)的信心致敬強(qiáng)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(dá)2166億千瓦時(shí),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?shí),面對能源壓力和政策收緊,廣東合一作為綠色數(shù)據(jù)中心倡導(dǎo)者奔走在減碳前線,對完全自主知識產(chǎn)權(quán)噴淋液冷系統(tǒng)碳足跡進(jìn)行量化評估。
合一液冷包括噴淋液冷和單相標(biāo)準(zhǔn)柜浸沒液冷兩大創(chuàng)新板塊,噴淋液冷通過對機(jī)柜數(shù)據(jù)采集和運(yùn)算,針對發(fā)熱器件定位噴淋;單相標(biāo)準(zhǔn)柜浸沒液冷將服務(wù)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(bào)告采用全生命周期評價(jià)方法,以滿足6048kW數(shù)據(jù)中心制冷需求為研究對象,并與風(fēng)冷系統(tǒng)進(jìn)行對比分析,測算結(jié)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(fēng)冷技術(shù)產(chǎn)品碳足跡。
經(jīng)過多年積累,合一液冷技術(shù)獲得成熟應(yīng)用,在高功率和高密度應(yīng)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)柜浸沒液冷拆除空調(diào)系統(tǒng)及對應(yīng)的風(fēng)冷基礎(chǔ)設(shè)施,相對風(fēng)冷技術(shù)節(jié)約30%空調(diào)用能;拆除服務(wù)器系統(tǒng)風(fēng)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(shù)進(jìn)出液溫度基本在42-47℃,室外側(cè)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(jìn)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(zhuǎn)化成熱能,且風(fēng)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(fēng)冷技術(shù),液冷系統(tǒng)吸收熱量快且強(qiáng),從數(shù)據(jù)中心所帶出的熱量,在余熱回收技術(shù)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(wù)器使用效率
風(fēng)冷狀態(tài)下芯片散熱效率有限,CPU最高負(fù)載一般在50-60%,在液冷方案中,冷卻液導(dǎo)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(fù)載提高至90%,釋放芯片算力;同理,當(dāng)服務(wù)器遇到突發(fā)操作,運(yùn)行功率激增不會引起CPU或GPU溫度大幅升高,進(jìn)行超頻工作時(shí)液冷保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和不發(fā)生熱故障。
04 提高服務(wù)器使用壽命
合一液冷方案中,"液"是基礎(chǔ),"冷"是手段,拆卸風(fēng)扇的服務(wù)器在"淋浴"或"泡澡"過程中不與空氣接觸,避免因風(fēng)扇震動、空氣干燥潮濕、灰塵顆粒導(dǎo)致的50%電路故障;因風(fēng)扇過濾網(wǎng)造成空氣對流、負(fù)荷量長時(shí)間起過設(shè)計(jì)值導(dǎo)致的30%芯片故障;設(shè)備在環(huán)境和溫度相對穩(wěn)定場景下運(yùn)行,可顯著提高芯片壽命,延長設(shè)備使用壽命。
05 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)
風(fēng)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(yīng)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(fēng)沙和灰塵都會是限制風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心建設(shè)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(jī)柜即機(jī)房"理念設(shè)計(jì)產(chǎn)品,對外部環(huán)境和機(jī)房內(nèi)部裝修等要求也會有所降低。
06 可擴(kuò)展性高
合一液冷方案以全棧思維采用模塊化理念設(shè)計(jì),所有模塊實(shí)現(xiàn)預(yù)制,預(yù)調(diào)試并可在現(xiàn)場同步施工,滿足市場高密計(jì)算場景等高性能業(yè)務(wù)需求;普通風(fēng)冷方案單柜功率僅為4-6kW,合一液冷單柜可達(dá)30kW以上,提升服務(wù)器效能、減少機(jī)柜數(shù)量,擁有出色的擴(kuò)展基礎(chǔ)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(yīng)的附屬設(shè)備,降低空間占用;其次,單柜服務(wù)器負(fù)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(shù)而言,單個(gè)噴淋液冷機(jī)架可承載4個(gè)風(fēng)冷機(jī)架的高性能服務(wù)器,占地面積節(jié)省3/4。
08 打造靜音機(jī)房
風(fēng)冷服務(wù)器通過提升風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以滿足不斷提高的散熱需求,市場現(xiàn)階段應(yīng)用風(fēng)扇轉(zhuǎn)速已提升至1.5萬轉(zhuǎn)以上,所造成的噪音問題給運(yùn)維人員帶來極大困擾和健康隱患;液冷服務(wù)器完全無風(fēng)扇設(shè)計(jì),設(shè)備運(yùn)行后,機(jī)房可處于50dB以下的安靜狀態(tài)。
09 維護(hù)簡單方便
合一液冷系統(tǒng)構(gòu)成簡單,無需維護(hù)空調(diào)和制冷主機(jī)等設(shè)備,減少維護(hù)工作量;不改變維護(hù)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(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)冗余考慮,實(shí)現(xiàn)不停機(jī)更換部件和維護(hù),機(jī)柜內(nèi)每一支分液管維護(hù)時(shí)不影響單柜內(nèi)其它服務(wù)器運(yùn)行。
10 運(yùn)維成本低
相比相變浸沒式液冷,合一噴淋液冷和單相標(biāo)準(zhǔn)柜浸沒液冷技術(shù)應(yīng)用中冷卻液均不相變,壽命維護(hù)年限可達(dá)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(shè)備運(yùn)行前會預(yù)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(jì);而冷板式液冷使用的純凈水設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高,隨著使用年限延長其維護(hù)成本將更多。
不可否認(rèn)的是,部分行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用液冷系統(tǒng)的習(xí)慣,在現(xiàn)有通用計(jì)算場景下液冷還未實(shí)現(xiàn)規(guī)?;奶娲?。面對國際技術(shù)舞臺上愈發(fā)激烈的競爭態(tài)勢,液冷應(yīng)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(jiān)持和努力。
以中國自有技術(shù)揚(yáng)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(diǎn)和主動權(quán)的奮斗征程里,廣東合一定不缺席。
致辭,獻(xiàn)禮我最愛的祖國。