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世界上最快的計(jì)算機(jī)“天河二號”有個“冷知識”:它在高速計(jì)算的同時產(chǎn)生出大量的熱,。熱從何來?“天河二號”的功耗達(dá)17.8兆瓦,,在一定的負(fù)載情況下,廣州超算中心一年為“天河二號”付出的電費(fèi)就高達(dá)八千萬元,。
這正是高性能計(jì)算系統(tǒng)發(fā)展至今需要解決的兩大問題:性能和能耗,。2014年中國數(shù)據(jù)中心的總能耗超過900億千瓦•時,超過了一座中型城市的耗電量,。隨著各數(shù)據(jù)中心對PUE等性能指標(biāo)的關(guān)心,,人們迫切需要建立“更深綠數(shù)據(jù)中心”。
曙光推中國首款量產(chǎn)液冷服務(wù)器
在實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)節(jié)能”的道路上,,曙光公司不遺余力,。在6月下旬舉辦的2015中科曙光技術(shù)創(chuàng)新大會上,曙光發(fā)布了中國首款可量產(chǎn)的液冷服務(wù)器:曙光TC4600E-LP液冷服務(wù)器,。與該服務(wù)器相配套的制冷解決方案能大幅降低整機(jī)功耗并降低機(jī)房噪音指標(biāo),,機(jī)房全年P(guān)UE輕松降至1.20以下。
(TC4600E-LP液冷服務(wù)器前后面)
在此之前,,服務(wù)器散熱多靠空氣來冷卻,,即:風(fēng)冷。不過空氣并不是很好的冷媒,,一般的液體的冷卻效果都會比空氣強(qiáng)1000~3000倍,。風(fēng)冷所不能解決的高能耗、低性能的問題,,用液冷技術(shù)卻可以得到顯著的改善,。服務(wù)器也因此實(shí)現(xiàn)了高密度、低噪音,、低傳熱溫差,、全年自然冷卻的效果。
TC4600E-LP需要的“冷卻液體”是很容易獲得的冷卻塔提供的35℃的冷卻水,,不需用壓縮機(jī)制冷循環(huán)即可獲得,,這使整個系統(tǒng)全年P(guān)UE下降到1.2以下變得非常容易。同時服務(wù)器CPU可超頻運(yùn)行,,計(jì)算性能可提高12%,。此外有國外研究顯示CPU核溫每提高10℃,,可靠性降低一半,,該液冷服務(wù)器的CPU核溫比風(fēng)冷極限溫度可低20~30℃,可靠性大大提高,。
“TC4600E-LP實(shí)際上是TC4600E服務(wù)器的液冷版本,,未來曙光高端服務(wù)器都會同時開發(fā)液冷和風(fēng)冷兩種版本,。”曙光數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理沈衛(wèi)東介紹說,該液冷版本是將服務(wù)器中溫度最高,、熱流密度最大的部分——CPU的散熱用液冷技術(shù)解決,,兼具創(chuàng)造性。
部署液冷服務(wù)器不會加大數(shù)據(jù)中心成本
液冷,,顧名思義,,液體注入服務(wù)器,通過冷熱交換帶走服務(wù)器的散熱,。目前曙光對液冷技術(shù)使用會使相應(yīng)服務(wù)器的成本提高約30%~40%,。不過,,這并不會增加數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本。
“發(fā)熱部件CPU和部分電源模塊的熱量占服務(wù)器的70%,,采用液冷技術(shù)后可以減少2/3容量的空調(diào)機(jī)設(shè)備投入,。”沈衛(wèi)東指出,,液冷系統(tǒng)中去除了壓縮機(jī),比空調(diào)機(jī)系統(tǒng)成本大幅降低,,可降低數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的初期投資,。
如果不是新建機(jī)房而引入液冷服務(wù)器,,綜合考核液冷冷卻器投入和風(fēng)冷空調(diào)系統(tǒng)投入,液冷服務(wù)器所需的基礎(chǔ)投入對風(fēng)冷系統(tǒng)仍有優(yōu)勢,,而服務(wù)器部分的“超支”一般可在1年到1年半通過在節(jié)能方面的表現(xiàn)回收成本,。
此外,,針對用戶對液冷服務(wù)器液體泄漏的顧慮,曙光調(diào)研了多種快速插拔方案,,并在過去3年里做了大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其液冷服務(wù)器在該方面的可靠性,。據(jù)悉,,量產(chǎn)的TC4600E-LP液冷服務(wù)器已應(yīng)用于中國科學(xué)院大氣物理研究所的“地球數(shù)值模擬裝置”原型系統(tǒng)上,該系統(tǒng)預(yù)計(jì)在8月底即可與公眾見面,。
未來液冷或?qū)⒂|發(fā)行業(yè)顛覆式創(chuàng)新
TC4600E-LP屬于冷板式液冷服務(wù)器,,它是業(yè)內(nèi)液冷模式的一種,暫時尚未觸及服務(wù)器物理外形的變革,。而另外一種液冷模式——浸沒式,則有可能在服務(wù)器架構(gòu)上帶來顛覆式改變,。
“目前冷板式液冷技術(shù)不太會改變服務(wù)器現(xiàn)有的物理形態(tài),,只是用冷板代替了原來的CPU的散熱片,這一步比較容易實(shí)現(xiàn)。”沈衛(wèi)東介紹說,,浸沒式則是“浸泡版”的冷板式,,“冷板式實(shí)際上是一種中間替代方案,浸沒式才是最終的結(jié)果,。”
沈衛(wèi)東稱,浸沒式未來的服務(wù)器或許是一個“缸”:大量貼在一起的主板,,緊湊地浸泡在這個“缸”里面。該結(jié)構(gòu)服務(wù)器的功率密度可以20倍于今天的產(chǎn)品,。
“屆時不但拋棄了現(xiàn)有服務(wù)器的外形,,甚至?xí)绊懻麄€行業(yè)——除了冷卻行業(yè),,他可能會影響到上游(如芯片設(shè)計(jì)等)很多行業(yè)。”沈衛(wèi)東說,。
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