浸沒(méi)液冷成大數(shù)據(jù)中心新引擎，曙光如何迎接這場(chǎng)降溫革命？

原標(biāo)題：浸沒(méi)液冷成大數(shù)據(jù)中心新引擎，曙光如何迎接這場(chǎng)降溫革命？

大數(shù)據(jù)中心的降溫方式，是時(shí)候來(lái)一次新變革了!

為什么這么說(shuō)呢？作為圈內(nèi)人，我們明顯看到，新基建浪潮之下，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI等前沿技術(shù)以驚人的速度發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)也如火如荼。有數(shù)據(jù)為證，截至2019年底，全國(guó)在用數(shù)據(jù)中心規(guī)模約265.8萬(wàn)架，同比增長(zhǎng)28.6%。在建數(shù)據(jù)中心規(guī)模約185.0萬(wàn)架，同比增長(zhǎng)30.0%。

為了攻克數(shù)據(jù)中心的降溫難題，不少大咖企業(yè)獨(dú)辟蹊徑，將數(shù)據(jù)中心搬進(jìn)了深山，北極、海底，可想而知，這里面的投入、人力、物力，對(duì)大部分企業(yè)來(lái)說(shuō)，是幾乎做不到的。

有沒(méi)有一種降溫技術(shù)能救大部分企業(yè)于“水火”？當(dāng)前的熱門技術(shù)——浸沒(méi)式液冷技術(shù)，不僅能解決當(dāng)下數(shù)據(jù)中心的降溫課題，并且預(yù)測(cè)，未來(lái)，它也必成大數(shù)據(jù)中心發(fā)展新引擎。今天，我們就從技術(shù)角度來(lái)解讀浸沒(méi)液冷技術(shù)，另外，中科曙光作為這場(chǎng)革命的“急先鋒”，有不少心得，管中窺豹，取長(zhǎng)補(bǔ)短，來(lái)看看如何才能打贏這場(chǎng)降溫硬仗。

新階段，新的降溫使命

作為數(shù)據(jù)中心自帶命題，降溫技術(shù)一直伴隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展階段而升級(jí)。從階段來(lái)看，兩者的發(fā)展共同經(jīng)歷了四個(gè)階段：

1.0時(shí)代，在科學(xué)計(jì)算、大型計(jì)算機(jī)機(jī)房中，當(dāng)時(shí)在降溫方面，無(wú)論是技術(shù)還是經(jīng)驗(yàn)，都處于比較低的水平，既沒(méi)有精密的溫度控制，也缺乏有效的防塵，不過(guò)可以理解，起步階段，都是摸著石頭過(guò)河。

2.0時(shí)代，塔式服務(wù)器機(jī)房中開(kāi)始出現(xiàn)恒溫恒濕的專用空調(diào)設(shè)備，并且有了新風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)房正壓防灰塵，在數(shù)據(jù)處理和計(jì)算能力上都邁上了新臺(tái)階。

3.0時(shí)代，這一階段的機(jī)架式服務(wù)器機(jī)房廣泛使用恒溫恒濕的專用空調(diào)和初步的氣流組織管理，可以看出，降溫技術(shù)更加成熟，統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化管理能力更強(qiáng)。

4.0時(shí)代，數(shù)據(jù)中心演變?yōu)樵朴?jì)算中心，高密度服務(wù)器、超大規(guī)模IDC成主流。這一階段的降溫技術(shù)上，列間空調(diào)已經(jīng)廣泛使用，并且出現(xiàn)了精細(xì)的氣流組織管理。

從四大階段可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心的發(fā)展與降溫技術(shù)息息相關(guān)，兩者相互促進(jìn)，每一個(gè)階段的數(shù)據(jù)中心，都要與之相匹配的降溫技術(shù)。

而現(xiàn)在，數(shù)據(jù)中心5.0時(shí)代，降溫難度更高，更復(fù)雜。賽迪顧問(wèn)統(tǒng)計(jì)，2019年中國(guó)數(shù)據(jù)中心能耗中，約有43%是用于IT設(shè)備的散熱，基本與45%的IT設(shè)備自身的能耗持平。另外，節(jié)能、環(huán)保的新要求下，綠色數(shù)據(jù)中心已勢(shì)在必行。

一句話，新階段，賦予我們新的降溫使命！

浸沒(méi)式液冷技術(shù)正當(dāng)時(shí)

承接上文，隨著數(shù)據(jù)中心越來(lái)越多采用產(chǎn)生更多熱量的高性能核心處理器，浸沒(méi)液冷技術(shù)正迅速普及。

先來(lái)介紹下，液冷是指使用液體取代空氣作為冷媒，為發(fā)熱部件進(jìn)行換熱，帶走熱量的技術(shù)，主要包括直接冷卻，以浸沒(méi)式液冷技術(shù)為主；間接冷卻，以冷板式液冷技術(shù)為主。

與傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)相比，液冷技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著，具體劃分有以下：

熱量帶走更多，同體積液體帶走熱量是同體積空氣3000倍。溫度傳遞更快，液體導(dǎo)熱能力是空氣25倍。噪音品質(zhì)更好，同等散熱水平時(shí)，噪音比風(fēng)冷噪音降低15~30dBA。耗電節(jié)能更省，液冷系統(tǒng)比風(fēng)冷系統(tǒng)節(jié)電30-40%。節(jié)省更多空間，單機(jī)柜功率密度極大提升，液冷機(jī)柜可以節(jié)省空間80%。

哪種液冷技術(shù)降溫效果更好？浸沒(méi)式液冷技術(shù)將發(fā)熱器件浸沒(méi)于液體中，通過(guò)直接接觸進(jìn)行熱交換來(lái)降溫，并且能在服務(wù)器架構(gòu)上帶來(lái)顛覆式改變。對(duì)數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，前面提到的冷板式液冷技術(shù)更多的是一種過(guò)渡技術(shù)，浸沒(méi)液冷才是未來(lái)，因?yàn)樗芤浴案壮樾健钡姆绞竭_(dá)到更好的降溫效果。

從風(fēng)冷到浸沒(méi)式液冷，你以為改變的只是制冷方式嗎？顯然不是，整個(gè)數(shù)據(jù)中心的生態(tài)和運(yùn)算能力都得到了優(yōu)化，浸沒(méi)液冷技術(shù)更有助于提高高密度運(yùn)算性能。理解起來(lái)也很簡(jiǎn)單，浸沒(méi)液冷大幅減少了冷媒的體積流量、降低傳熱溫差，設(shè)備功率密度、能效比更高，芯片表面溫度更低。自然，單位空間內(nèi)所放的服務(wù)器數(shù)據(jù)就可以增加了，計(jì)算密度和性能就實(shí)現(xiàn)了新突破。

曙光的降溫革命

在這一頗具發(fā)展前景的市場(chǎng)中，曙光可以說(shuō)是這個(gè)行業(yè)的前輩了，2011年開(kāi)始數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)的研發(fā)，2012年開(kāi)始研究浸沒(méi)液冷技術(shù)，2017年又交付了國(guó)內(nèi)首套商用浸沒(méi)液冷服務(wù)器。

2019年，曙光完成了國(guó)內(nèi)首個(gè)浸沒(méi)式液冷服務(wù)器大規(guī)模應(yīng)用項(xiàng)目，其全浸沒(méi)基礎(chǔ)設(shè)施配套解決方案C8000系列，可以使PUE值達(dá)到1.05及以下，相比傳統(tǒng)風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心可以節(jié)電超過(guò)30%，滿足了高密度數(shù)據(jù)中心的需求，同一年，曙光推出的新一代計(jì)算機(jī)“硅立方”的PUE值可降至1.04以下。

十年間，一系列密集型新產(chǎn)品、新研究，可以看出曙光在浸沒(méi)液冷技術(shù)上的實(shí)力。而且截至目前，曙光擁有的液冷核心專利就近50項(xiàng)，還有不少在申請(qǐng)中。

曙光浸沒(méi)液冷技術(shù)切切實(shí)實(shí)走在了行業(yè)第一梯隊(duì)，并且開(kāi)啟了全面商業(yè)化階段，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、氣象、金融、通信、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、高校研究院等領(lǐng)域，所提供的低能耗、高密度計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)以萬(wàn)計(jì)。

綜合來(lái)看，在這場(chǎng)降溫革命中，曙光的一些遠(yuǎn)見(jiàn)和技術(shù)，十分值得借鑒。

大數(shù)據(jù)中心發(fā)展新引擎

浸沒(méi)液冷數(shù)據(jù)中心為數(shù)據(jù)密集型計(jì)算帶來(lái)了更為強(qiáng)勁的計(jì)算能力，使計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)運(yùn)算可達(dá)每秒百億億次。且數(shù)據(jù)顯示，到2023年，全球液冷數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到45.5億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)27.7%。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，浸沒(méi)液冷技術(shù)無(wú)疑是數(shù)據(jù)中心未來(lái)發(fā)展的新引擎。

面向未來(lái)，持續(xù)跟進(jìn)，期待通過(guò)中科曙光等廠商的努力，能以浸沒(méi)液冷技術(shù)打造出計(jì)算能力更強(qiáng)、更可靠的新一代數(shù)據(jù)中心，拭目以待吧！

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