数据中心总能耗的一半用来保持设备的适当冷却,最常见的数据中心冷却方法是简单地通过装满发热设备的多排机柜来冷却空气。当然,最简单的并不总是最好的,冷却空气的方式有许多缺点。

目前,供应商已经提出了各种可替代空气冷却的冷却解决方案,这些解决方案基于一种技术。这种解决方案自微处理器时代以来一直不是常态,当时大型机占据了主导地位。通过使用液体冷却剂代替压缩空气,在许多情况下可以降低与冷却相关的能量成本。

液冷还有其他优点,由于液体冷却的效率,数据中心操作员可以更好地利用宝贵的占地面积,并增加每平方英尺的处理能力,并远远超过压缩空气通风所能达到的水平。液冷式处理器也运行得更冷,从而提高了性能,这是大量超级计算机用液体冷却的主要原因。

HP、戴尔EMC和联想等大型硬件供应商一直在为其产品组合添加液体冷却系统,通常提供易于部署的混合方法,将冷却液带入服务器机柜以冷却空气,风扇通过设备进行冷却。虽然这些方法通常可以降低冷却成本,但许多初创公司正在提供更直接的解决方案,其效率可以使与冷却相关的能源成本降低至忽略不计,同时大大提高服务器密度和CPU性能。以下是一些更有趣的应用案例:

Chilldyne公司的冷却分配装置

这家位于美国加利福尼亚州卡尔斯巴德的创业公司采用直接芯片方式进行液体冷却,通过改进的散热器输送液体。该设计使用低流速和负压,因此流体从电子设备中退出,而不是在管线断裂的情况下溢出。

Chilldyne的液冷系统使用负压来确保液体不会溢出到电子设备上。“就像你用吸管吸吮苏打水,有人割掉吸管一样,”该公首席技术官Steve Harrington在今年圣安东尼奥数据中心世界大会上解释道, “有些水会进入你的口中,有些水会回到原有的杯子中,但并不会溢到地板上。”

Chilldyne系统的主要架构是落地式Chilldyne冷却分配装置(CDU),这是一种负压系统,可以冷却高达300kW的服务器热量。 Harrington说,服务器需要转换为接受液体冷却剂,这是一个快速简便的过程,并补充说公司还没有找到它无法转换的服务器。通过使用混合气液散热器,可以保留备用空气冷却能力。

根据Chilldyne的说法,冷却分配装置可以使用温度为59-86F的冷却塔水。 “你不需要任何空调,可能只需要一点气流来冷却其他设备。”

Ebullient蒸发冷却方式

像Chilldyne一样,总部位于威斯康星州麦迪逊市的Ebullient制冷公司的系统将液体冷却剂直接输送到服务器的CPU和GPU,但二者的应用操作差别很大。它不是通过管道输送水,它采用了3M公司的电子友好型液体冷却剂Novec 7000,这种冷却剂更常用于浸入式冷却解决方案。

然而,一旦发生泄漏,Novec 7000的安全性如何?它的绝缘特性意味着它不导电,这可能足以让人放心,并且,它既不易燃又无腐蚀性。此前,联合创始人兼首席执行官蒂姆·谢德曾展示过该液体的另一个属性:他将Novec倒在他的手机上,液体就会在几秒钟内蒸发掉。

与Chilldyne一样,Ebullient的系统使用CDU——机架安装的单元,可支持多达32台服务器,冷却剂通过易于安装的模块环路流经CPU后,通过机架,安装歧管以在服务器之间分配冷却剂。

9月,Ebullient现任首席执行官Dave Trettin表示,该公司正在考虑将制冷业务拓展至汽车领域,但在最近的一次电话采访中,联合创始人迈克尔·梅杰表示,该项目处于次要地位,该公司的重点是留在数据中心。

Asperitas的AIC24“模块化数据中心”系统

荷兰的初创公司Asperitas不满足于简单地将液体冷却剂带到设备附近,它可以冷却空气或泵送CPU周围的冷却液,它希望将所有电子元件浸入非导电油基液体冷却剂中。

虽然沉浸式散热已经在市场上存在了一段时间,但绝对不适合所有人。对于初学者来说,这并不是正在运行的服务器机架的解决方案。Asperitas的AIC24“模块化数据中心”系统要求IT安装在专用模块中,这些模块可容纳任何类型的服务器板,最大尺寸为12×13英寸。

数据中心的正面不仅采用了价格低廉的冷却方案,并且部署得密度很高。每个模块化数据中心可以支持高达22 kW的IT功率,同时占用不到10平方英尺的占地面积。

该公司表示,它正在与包括超微电脑在内的各种技术合作伙伴合作,开发大规模生产的硬件以降低实施成本,并于4月宣布与英国服务器制造商Boston Limited建立合作伙伴关系。

Iceotope公司的浸没式系统

总部位于英国的Iceotope提供的是基于浸没式的系统。十多年前该公司创立伊始,最初专注的是超级计算机,但是现在它正在抢夺边缘计算市场。

该公司的Petagen系统将刀片服务器放入装有Galden的金属外壳中,Galden是比利时化学公司Solvay的介电冷却剂。然后将服务器和装有冷却剂的箱子安装在特殊的底盘中,使其周围的水循环,以消除Galden收集的热量,最终,收集到加热的水并将其重新用于诸如中央加热的目的。

该公司表示,Pentagen适用于边缘计算产品,因为它允许任何封闭空间变成数据中心,无需空调,湿度控制或空气净化。

这些创业公司的案例说明,数据中心运营商在决定液体冷却解决方案是否符合其需求时,需要进行多层面考虑。诸如Chilldyne和Ebullient提供的冷却方案需要在基础设施上进行额外投资,以便将冷却剂移动到场地内。而基于沉浸式的系统存在几个潜在的障碍,包括可以部署的设备的限制以及用于该技术的准备设备的增加的费用。

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