北京2022年8月(yue)30日 /美通社/ -- 近(jin)日，在(zai)2022英(ying)特爾中國(guo)數據(ju)中心合(he)作(zuo)伙(huo)伴技(ji)術峰會(hui)上，英(ying)特爾與(yu)浪潮信息等產業生(sheng)態伙(huo)伴聯合(he)發(fa)布(bu)了《綠色(se)數據(ju)中心創新(xin)實(shi)踐 -- 冷(leng)(leng)板(ban)液(ye)(ye)冷(leng)(leng)系統設(she)計參考(kao)》白皮書，分享冷(leng)(leng)板(ban)液(ye)(ye)冷(leng)(leng)技(ji)術關(guan)鍵(jian)部件(jian)的(de)最新(xin)研究(jiu)進展，旨在(zai)突破(po)數據(ju)中心系統功(gong)耗限制，并在(zai)降(jiang)低(di)設(she)計與(yu)使用(yong)成本(ben)的(de)同(tong)時，建立并逐步完善冷(leng)(leng)板(ban)液(ye)(ye)冷(leng)(leng)的(de)生(sheng)態系統，從而有效降(jiang)低(di)數據(ju)中心PUE值。
隨著(zhu)云計算、大(da)(da)數(shu)(shu)據(ju)(ju)、人工智能(neng)等新(xin)一代信息(xi)技術(shu)快速發展(zhan)，數(shu)(shu)據(ju)(ju)呈現爆炸式(shi)增長。作為儲存和計算基(ji)礎設施的數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)加速建(jian)設是大(da)(da)勢所趨，數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)規模不斷(duan)擴大(da)(da)，能(neng)耗持(chi)續高速增長。據(ju)(ju)相關(guan)估算，全國數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)用電量(liang)總和已(yi)約占(zhan)全社(she)會(hui)用電量(liang)的 1.5%-2% 左右，且機柜規模仍保持(chi)高速增長態勢。與(yu)此(ci)同時，隨著(zhu)"雙(shuang)碳"目標持(chi)續推進，國家(jia)頻出數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)建(jian)設相關(guan)政策(ce)，對PUE提出明確限制(zhi)，要求到(dao)2025年，全國新(xin)建(jian)大(da)(da)型、超大(da)(da)型數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)平均電能(neng)利(li)用效率降到(dao)1.3以下(xia)。
為(wei)(wei)推(tui)進數據(ju)(ju)中心節能降碳，面向(xiang)用(yong)電量(liang)占(zhan)比與(yu)IT設備相當的(de)制(zhi)冷系統(tong)"對(dui)癥(zheng)下(xia)藥"是關鍵。近年(nian)來，數據(ju)(ju)中心單位空(kong)間產生熱量(liang)的(de)瓦數正(zheng)在(zai)不斷上升(sheng)，同時功(gong)率(lv)密度(du)也在(zai)增加，嚴重制(zhi)約了傳統(tong)冷卻方法(fa)和技術的(de)進一步應(ying)用(yong)和推(tui)廣。傳統(tong)風(feng)冷數據(ju)(ju)中心通(tong)(tong)常(chang)可(ke)以(yi)解決 12kW 以(yi)內的(de)機柜(ju)制(zhi)冷，而隨著服(fu)(fu)務器單位功(gong)耗增大，原先尺寸的(de)普通(tong)(tong)服(fu)(fu)務器機柜(ju)可(ke)容納(na)的(de)服(fu)(fu)務器功(gong)率(lv)往(wang)往(wang)超(chao)過 15kW，這已(yi)經到(dao)了空(kong)氣(qi)對(dui)流散(san)熱能力(li)的(de)極限。液冷作為(wei)(wei)可(ke)以(yi)支持更高功(gong)率(lv)密度(du)的(de)先進制(zhi)冷技術，成為(wei)(wei)新(xin)型(xing)數據(ju)(ju)中心的(de)重要選擇。
最成熟、應用最廣，液冷散熱優選之冷板式液冷
《綠色(se)數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)創新實(shi)踐 -- 冷(leng)(leng)(leng)板(ban)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)系統(tong)設計(ji)(ji)參考》白(bai)皮(pi)書(shu)是英特爾與(yu)(yu)浪潮(chao)信息等冷(leng)(leng)(leng)板(ban)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)產業生態(tai)伙伴緊密合作、聯合創新的(de)重要成果(guo)之(zhi)一，內容涵(han)蓋液(ye)冷(leng)(leng)(leng)一次側及(ji)(ji)二次側整(zheng)個鏈(lian)路的(de)設計(ji)(ji)，對(dui)參與(yu)(yu)冷(leng)(leng)(leng)板(ban)散(san)熱系統(tong)設計(ji)(ji)、驗證、管路的(de)連接組裝(zhuang)、系統(tong)的(de)檢測(ce)及(ji)(ji)維護人員(yuan)均具有參考意義。該(gai)白(bai)皮(pi)書(shu)旨在(zai)與(yu)(yu)冷(leng)(leng)(leng)板(ban)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)生態(tai)伙伴及(ji)(ji)潛在(zai)使(shi)(shi)用者(zhe)分享對(dui)于冷(leng)(leng)(leng)板(ban)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)技術(shu)關鍵部(bu)件設計(ji)(ji)選型的(de)考量，通過展現(xian)冷(leng)(leng)(leng)板(ban)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)技術(shu)關鍵部(bu)件的(de)研究進展，來共(gong)同促其標(biao)準(zhun)化，進而降低其設計(ji)(ji)與(yu)(yu)使(shi)(shi)用成本，推動建立并完(wan)善冷(leng)(leng)(leng)板(ban)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)的(de)生態(tai)系統(tong)，加速數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)行(xing)業脫碳轉(zhuan)型，并以(yi)此支持(chi)各(ge)行(xing)各(ge)業實(shi)現(xian)低碳發展，共(gong)同為中(zhong)國實(shi)現(xian)"雙碳"目標(biao)做出新的(de)貢獻。
《冷(leng)(leng)板(ban)液(ye)(ye)冷(leng)(leng)系統(tong)設(she)計(ji)參考》指出，在冷(leng)(leng)板(ban)式(shi)液(ye)(ye)冷(leng)(leng)系統(tong)中(zhong)，發(fa)熱(re)器(qi)(qi)件不(bu)直接(jie)接(jie)觸(chu)液(ye)(ye)體，而(er)是通過與裝有(you)液(ye)(ye)體的冷(leng)(leng)板(ban)直接(jie)接(jie)觸(chu)來散熱(re)，或者由導(dao)熱(re)部件將熱(re)量(liang)傳(chuan)導(dao)到冷(leng)(leng)板(ban)上，然后通過冷(leng)(leng)板(ban)內部液(ye)(ye)體循環(huan)帶走熱(re)量(liang)。由于(yu)服務(wu)器(qi)(qi)芯片等發(fa)熱(re)器(qi)(qi)件不(bu)用(yong)直接(jie)接(jie)觸(chu)液(ye)(ye)體，所以冷(leng)(leng)板(ban)式(shi)液(ye)(ye)冷(leng)(leng)對現有(you)服務(wu)器(qi)(qi)芯片組(zu)件及附屬部件改動量(liang)較小，可操(cao)作性(xing)更強，是目前成熟度最高、應用(yong)最廣泛的液(ye)(ye)冷(leng)(leng)散熱(re)方案(an)。
浪潮(chao)信息在今年將"All in液(ye)冷(leng)(leng)(leng)"納入公司發(fa)展戰(zhan)略(lve)，全棧布(bu)局液(ye)冷(leng)(leng)(leng)，實現(xian)服務器全產(chan)品(pin)線(xian)(xian)支持(chi)冷(leng)(leng)(leng)板式液(ye)冷(leng)(leng)(leng)，提(ti)供液(ye)冷(leng)(leng)(leng)數據中(zhong)心整體解決方案，并建成了(le)亞(ya)洲最大的液(ye)冷(leng)(leng)(leng)數據中(zhong)心研發(fa)生(sheng)產(chan)基地，實現(xian)PUE＜1.1。在液(ye)冷(leng)(leng)(leng)路線(xian)(xian)方向的選擇上(shang)，浪潮(chao)信息數據中(zhong)心產(chan)品(pin)部總經理趙帥表示："從產(chan)品(pin)應用和技術(shu)成熟度、對(dui)數據中(zhong)心與(yu)服務器架構的改(gai)造程(cheng)度，以(yi)及部件更換運維便捷性等角度考慮，浪潮(chao)信息目前主推(tui)冷(leng)(leng)(leng)板式液(ye)冷(leng)(leng)(leng)，同時也在針對(dui)其他液(ye)冷(leng)(leng)(leng)技術(shu)進行挖掘(jue)與(yu)探索。"
安全可靠+標準化，液冷產業化需雙管齊下
目前，液(ye)冷數據中心依(yi)然處于(yu)起步階段，以頭部互聯網和(he)金融(rong)通(tong)信行業為主(zhu)的(de)(de)一些企業已經完成(cheng)了液(ye)冷技(ji)術(shu)的(de)(de)試點，但市(shi)場整體(ti)液(ye)冷滲(shen)透率仍然較低。用(yong)戶缺乏對液(ye)冷技(ji)術(shu)的(de)(de)基本了解是(shi)重要原因之一，液(ye)冷產品的(de)(de)安全性和(he)可靠(kao)性是(shi)用(yong)戶的(de)(de)主(zhu)要顧慮，也是(shi)液(ye)冷部件(jian)的(de)(de)設(she)計和(he)生產過程中的(de)(de)關鍵問題。
在冷(leng)(leng)板(ban)(ban)的設(she)計(ji)考(kao)量中，《冷(leng)(leng)板(ban)(ban)液冷(leng)(leng)系(xi)統設(she)計(ji)參考(kao)》提出，"冷(leng)(leng)板(ban)(ban)基板(ban)(ban)和流道宜采用銅(tong)或(huo)鋁合金材質，一個系(xi)統中不(bu)應有兩(liang)種電位差較(jiao)大的金屬。"冷(leng)(leng)板(ban)(ban)材質一般(ban)由高(gao)導(dao)熱(re)(re)(re)系(xi)數(shu)(shu)的材料構(gou)成(cheng)，使得冷(leng)(leng)板(ban)(ban)表面接(jie)近等溫，帶走大量的集中熱(re)(re)(re)量，并通(tong)過冷(leng)(leng)板(ban)(ban)的應用減少冷(leng)(leng)卻液對電子元器(qi)件的污染，提高(gao)數(shu)(shu)據(ju)中心設(she)施的使用壽(shou)命(ming)。浪潮信息采用全(quan)銅(tong)冷(leng)(leng)板(ban)(ban)，在導(dao)熱(re)(re)(re)性(xing)方(fang)(fang)面，銅(tong)相對于其(qi)他(ta)材質的導(dao)熱(re)(re)(re)性(xing)比較(jiao)高(gao)；在化學穩(wen)定性(xing)方(fang)(fang)面，銅(tong)板(ban)(ban)結構(gou)穩(wen)定，不(bu)易發生電化學腐蝕，而鋁板(ban)(ban)等材質時間長易氧化，堵塞冷(leng)(leng)板(ban)(ban)內鏟齒(chi)管道。
此外，冷(leng)板(ban)的(de)生產還需要(yao)有精(jing)深的(de)焊(han)接(jie)及加工工藝，并(bing)且要(yao)經過嚴密的(de)測(ce)試(shi)(shi)驗(yan)證，浪(lang)潮信息對冷(leng)板(ban)連接(jie)快接(jie)頭均進行5000次插拔試(shi)(shi)驗(yan)，保障長期測(ce)試(shi)(shi)可靠性，并(bing)對液冷(leng)換熱單元CDU等部(bu)件進行震(zhen)動、跌落、鹽霧，霉菌(jun)等多項實(shi)(shi)驗(yan)。針對用戶(hu)普遍關心的(de)漏(lou)液問(wen)題，浪(lang)潮信息還在節點內設(she)計了(le)漏(lou)液檢(jian)測(ce)裝置，能精(jing)確定位泄漏(lou)節點，立即告知(zhi)客(ke)戶(hu)，提(ti)供預(yu)警(jing)，實(shi)(shi)現1.2s的(de)報警(jing)靈敏(min)度。
除(chu)去上述液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)產(chan)品本身(shen)質的(de)(de)提升之外，標準(zhun)化是(shi)推(tui)進液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)數(shu)據中心發(fa)展(zhan)的(de)(de)關鍵。通過標準(zhun)化可(ke)以有效地降低液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)應用的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)門檻(jian)(jian)和(he)成本門檻(jian)(jian)，從而實現產(chan)業(ye)化、批量化。浪潮(chao)(chao)信(xin)息攜手產(chan)業(ye)鏈上下游合作伙(huo)伴(ban)，共同推(tui)動液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)標準(zhun)的(de)(de)建(jian)設(she)完善(shan)，從數(shu)據中心整體(ti)方案與系統架構(gou)，到液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)系統內部的(de)(de)核(he)心部件(jian)及(ji)接(jie)口、液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)基礎(chu)設(she)施，再到監控(kong)管理(li)系統，實現兼顧(gu)整體(ti)與局(ju)部的(de)(de)全面標準(zhun)化。截至(zhi)目前(qian)，浪潮(chao)(chao)信(xin)息已參與制定(ding)與發(fa)布(bu)10余(yu)項冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)板式(shi)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)、浸(jin)沒式(shi)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)相(xiang)關設(she)計技(ji)術(shu)(shu)標準(zhun)，并聯合牽頭立項關于(yu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)板式(shi)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)核(he)心技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)4項標準(zhun)，對(dui)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)產(chan)業(ye)的(de)(de)快速(su)發(fa)展(zhan)及(ji)液(ye)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)大(da)規模普及(ji)建(jian)設(she)具(ju)有重(zhong)要的(de)(de)指導意義。
未來(lai)，浪潮(chao)信(xin)息將繼續攜手產(chan)業鏈上(shang)下(xia)游合作伙伴，協同推進液(ye)冷(leng)技術應用(yong)與設計等標(biao)準和(he)規范建設，并依(yi)托在液(ye)冷(leng)數據(ju)中心(xin)領(ling)域強大的研發儲備、豐富的產(chan)品體系、出色的液(ye)冷(leng)智造供應與交付(fu)能(neng)力(li)以及(ji)構建完善(shan)生態(tai)的格局，引領(ling)產(chan)業實踐，助力(li)數據(ju)中心(xin)實現高(gao)效(xiao)、集(ji)約、綠色可持續發展。
