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傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心超過一半的能耗用于冷卻設(shè)備，成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。雖然風(fēng)冷仍是業(yè)內(nèi)最普遍采用的技術(shù)，但越來越多服務(wù)器開始選擇“泡澡”降溫。
運(yùn)行中的“刀片式浸沒相變液冷”服務(wù)器
12月10日，國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算廠商中科曙光（603019）啟動(dòng)“液冷爆發(fā)”倒計(jì)時(shí)儀式，將代表液冷新紀(jì)元的時(shí)鐘撥到23時(shí)50分。中科曙光節(jié)能技術(shù)(北京)股份有限公司總經(jīng)理何繼盛說道：“我們距‘零時(shí)’——液冷在行業(yè)‘爆發(fā)’的時(shí)間很近，液冷取代風(fēng)冷成主流有望3至5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)?！?/span>
2017年，中國(guó)數(shù)據(jù)中心總耗電量達(dá)到1200億-1300億千瓦時(shí)，這個(gè)數(shù)字超過三峽大壩和葛洲壩電廠發(fā)電量之和。據(jù)IDC預(yù)測(cè)，到2020年中國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量為2962億千瓦時(shí)，2025年高達(dá)3842.2億千瓦時(shí)。
為引導(dǎo)在建“數(shù)據(jù)中心”降低能耗，從2018年至今，北京、上海、深圳等多地出臺(tái)了“數(shù)據(jù)中心建設(shè)”指導(dǎo)意見、準(zhǔn)則，“液冷”也由此成為行業(yè)焦點(diǎn)技術(shù)。
據(jù)IDC發(fā)布的《2019中國(guó)企業(yè)綠色計(jì)算與可持續(xù)發(fā)展研究報(bào)告》顯示，在200多家受調(diào)查的大型企業(yè)中，超過50%已大規(guī)模部署并使用模塊化數(shù)據(jù)中心、液體冷卻等“綠色計(jì)算”技術(shù)。
液冷技術(shù)的半個(gè)世紀(jì)
1966年，IBM公司最早將液冷系統(tǒng)運(yùn)用在System/360型91大型計(jì)算機(jī)中，這款產(chǎn)品引領(lǐng)了當(dāng)時(shí)的計(jì)算風(fēng)潮，超高性能被用在太空探索、全球氣候預(yù)測(cè)等科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域。此后，液冷技術(shù)長(zhǎng)期活躍在服務(wù)器與主機(jī)領(lǐng)域。
據(jù)了解，中科曙光在2012年便立項(xiàng)液冷技術(shù)，并于2015年推出國(guó)內(nèi)首款標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)的冷板式液冷服務(wù)器，當(dāng)年為研究大氣圈、生物圈等圈層間聯(lián)系的地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置原型機(jī)，提供了“冷板液冷”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了液冷在國(guó)內(nèi)的首次大規(guī)模部署。
今年4月，中科曙光在世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)首次刀片式浸沒相變液冷技術(shù)的大規(guī)模部署。它主要是通過冷卻液沸騰過程來帶走熱量，效果更加明顯。
截至目前，中科曙光累計(jì)部署的液冷服務(wù)器已達(dá)數(shù)萬臺(tái)，技術(shù)上液冷已有足夠積累取代風(fēng)冷。
液冷的優(yōu)勢(shì)
據(jù)曙光技術(shù)專家介紹，相比傳統(tǒng)風(fēng)冷，液冷技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有很多。首先，同體積液體帶走熱量是同體積空氣的3000倍。其次，液體導(dǎo)熱能力是空氣的25倍，溫度傳遞更快。液冷因此更能挑戰(zhàn)處理器極限頻率，廣受超頻玩家們的青睞。
第三，同等散熱水平時(shí)，浸沒式水泵的噪音要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于風(fēng)扇。最后，液冷系統(tǒng)在節(jié)能方面具有優(yōu)勢(shì)，約比風(fēng)冷系統(tǒng)節(jié)電30%。
PUE值（數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載消耗的能源之比）就可以直觀體現(xiàn)這一點(diǎn)。該數(shù)值越接近于1，表示數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。通過液冷技術(shù)，很多大型數(shù)據(jù)中心與超算中心可以將PUE值降到1.05以下。
以采用“刀片式浸沒相變液冷”技術(shù)的曙光新一代計(jì)算機(jī)“硅立方”為例，其PUE降至1.04(全球數(shù)據(jù)中心PUE平均值為1.58)，相比風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心能效比提升超30%，CPU等核心芯片部件性能可提升20%，單機(jī)柜功率密度達(dá)160Kw，計(jì)算設(shè)備可靠性至少提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。
