大数据时代,越来越多的企业开始拥有自己的数据中心,随着各项业务量的迅速增长、服务器数量的增加,机房的面积及规模也在不断扩大,数据中心的能耗成本也迅速增加,降低PUE、降低产品运维成本、降低后期维护成本成为了最为棘手的需求和问题。据权威机构调查显示,我国每年用于服务器的电源和冷却的总开支超过了20亿美元。如何运用新的技术降低机房能耗从而建设绿色环保机房,已成为机房行业建设者们关注的核心问题。

近年来,出现了许多数据中心节能新技术,但都没有突破思维瓶颈, 一直孤立地关注数据中心基础设施层面本身的技术创新,并未将服务器设施层面纳入数据中心节能工程中,液冷服务器的出现,及与该服务器相配套的制冷解决方案能大幅降低整机功耗、降低机房噪音指标,机房PUE轻松降至1.20以下。那么到底什么是液冷服务器?这款问世的液冷服务器到底是如何节能的?本站记者采访到曙光数据中心产品事业部总经理沈卫东先生,他将为我们一一解惑。

所谓液冷,是指通过某种液体,比如水、氟化液或是某种特殊的不导电的油,来替代空气,把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走。其工作方式大致可以分为两种,一种是间接的冷板方式,即器件本身不直接接触液体,而是先把热量传输给装有液体的铜制冷板,再通过液体循环带出设备,由于冷板只能覆盖部分发热元件,其他元件的热量仍然需要风扇来将热量带出去;另一种是直接的浸没方式,即把器件甚至是整机直接浸泡在液体中,再通过液体循环把热量带出去,完全不需要风扇。

中科曙光TC4600E-LP服务器

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中科曙光TC4600E-LP服务器内部

众所周知传统的服务器风冷降温模式带来很多的问题:在运行过程中容易出现局部热点;运行能耗高、PUE指标低劣;另外限制了功率密度的进一步提高。沈总告诉我们,服务器未来趋势必然是液冷服务器,此次中科曙光的液冷服务器TC4600E-LP,采用“液冷+风冷”的冷混合方案,即cpu、加速卡采用液冷散热,其余部分采用风冷散热。其中液冷部分采用间接式冷却技术。所谓间接式冷却,即冷媒与发热元件被导热材料分离,不直接接触,而是通过液冷板、液冷头等高效热传导部件将被冷却对象的热量传递到冷媒中。采用间接冷却的液冷散热系统,对计算机系统改动不大,仅需将原风冷散热片替换为液冷散热片,并将冷媒管路引出机箱即可。在间接冷却方式中,冷媒有自身的通路,并不与电子器件直接接触。刀片采用无滴漏快速接头设计,支持热插拔,冷却系统配置。液冷部分,采用驱压缩机设计,全年实现自然冷却。

TC4600E-LP服务器进出水口

从节能上来看,沈卫东介绍中科曙光TC4600E-LP由于cpu核温降低20℃、CPU超频性能提高5%,风扇减少,能够使服务器整机功耗降低5%;通过现有的服务器整体方案进行全年自然冷却,使基础设施冷却系统的运行能耗降低30%-40%。同时,由于提高了功率密度,数据中心所需的机房面积则可减少10%,或者机房利用率提高10%,数据中心PUE能降到1.2以下。不难看出液冷服务器使节能降耗带来了变革性的创新,实现数据中心整体提升制冷能效。

据了解,曙光TC4600E-LP服务器目前已经实现了批量发货。TC4600E-LP服务器的出现降低了液冷服务器的使用门槛,在为数据中心用户提高效能的同时,还节约了成本。从长远看服务器液冷技术势必将带来服务器物理形态的变革,同时带来数据中心建设模式的变革,从而对信息化产业格局产生深刻的影响。另据沈卫东透露目前全浸泡式液冷服务器目前仍处在完善之中,距商用还有一段距离。

全浸泡式液冷服务器

结语

随着云计算和大数据业务的迅猛发展, 数据中心建设规模越来越大,数据中心拥有者对数据中心节能的诉求,也逐渐突显出来。将服务器等设施层面纳入数据中心节能工程中, 统一地、系统地思考数据中心的节能问题,以确保实现数据中心整体PUE在1.5以下已经成为当前建设数据中心说面临的挑战。我们相信曙光液冷服务器的诞生和突破不仅在国内服务器领域开创了先河,同时对于国内整个数据中心和硬件领域的发展起到了重要的推动和促进作用。

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