如何在保證數(shù)據(jù)中心算力的同時(shí)，提升能源使用效率、降低碳排放成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。我們看到，行業(yè)頭部企業(yè)正在強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，搶灘綠色數(shù)字經(jīng)濟(jì)新藍(lán)海。
數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排，液冷技術(shù)效果更好
在千行百業(yè)數(shù)字化、智能化浪潮下，全球數(shù)據(jù)中心算力迎來井噴式增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)信通院預(yù)測(cè)，2025年全球總算力將達(dá)到3300 EFlops（億億次浮點(diǎn)運(yùn)算），相比2020年增長(zhǎng)6.7倍。
得益于芯片計(jì)算能力的提升，有數(shù)據(jù)顯示，2025年全球總機(jī)架數(shù)僅增長(zhǎng)30%，但能耗增長(zhǎng)100%。這意味著，不僅IT服務(wù)器在進(jìn)步，供電制冷等數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施也要持續(xù)進(jìn)步。
網(wǎng)宿科技數(shù)據(jù)中心運(yùn)維總監(jiān)徐明微指出，根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年數(shù)據(jù)中心消耗了整個(gè)社會(huì)的2.7%的能源，達(dá)到2045億度，并且有增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)于局部地區(qū)的能源供應(yīng)更顯壓力。因此，我們需要更加快速、更加智能、更具效能，更可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心。
“從當(dāng)今的行業(yè)環(huán)境來看，傳統(tǒng)風(fēng)冷服務(wù)器能做到的功率是非常低的，單機(jī)的功率只有2千瓦左右；隨著服務(wù)器功率越來越高，我們逐漸轉(zhuǎn)為水冷，但是今天水冷也已經(jīng)不能滿足我們的需要了，我們就要開始用液冷。”徐明微認(rèn)為，相同體積的熱傳遞介質(zhì)而言，液冷系統(tǒng)的冷卻液傳遞熱量的速度比空氣高數(shù)十倍，儲(chǔ)熱能力是空氣的1000+倍，能夠快速帶走熱量，消除內(nèi)部熱點(diǎn)，新的液冷技術(shù)解決方案的節(jié)能減排效果更好。
八大優(yōu)勢(shì)，液冷方案不斷創(chuàng)新
因此，數(shù)據(jù)中心需要在傳統(tǒng)液冷路徑上，尋求創(chuàng)新的液冷技術(shù)解決方案。
作為網(wǎng)宿科技“2+3“戰(zhàn)略的創(chuàng)新引擎，綠色云圖是國(guó)內(nèi)最早布局液冷技術(shù)的企業(yè)之一，其自主研發(fā)的浸沒式液冷技術(shù)擁有50多項(xiàng)核心技術(shù)專利，并且連續(xù)多年入選工信部相關(guān)節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄。目前，綠色云圖浸沒式液冷技術(shù)產(chǎn)品已在云計(jì)算、融媒體、視頻渲染等領(lǐng)域大規(guī)模商用，實(shí)現(xiàn)了PUE低至1.1以下的節(jié)能效果。
據(jù)徐明微介紹，綠色云圖的液冷方案主要有以下八大優(yōu)勢(shì)：
優(yōu)勢(shì)1：節(jié)能降耗。散熱能耗降低50%-60%，IT設(shè)備能耗降低5%-10%，無需處理濕度。
優(yōu)勢(shì)2：IT擴(kuò)容。常規(guī)機(jī)房PUE滿載峰為1.4-1.6，降為1.1-1.15以后，多出電量、減少動(dòng)力設(shè)施空間，可以用于IT擴(kuò)容。
優(yōu)勢(shì)3：節(jié)約成本。建設(shè)成本接近傳統(tǒng)機(jī)房，總擁有成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)機(jī)房。
優(yōu)勢(shì)4：中和PUE。在現(xiàn)有PUE政策及雙碳背景下，可以有效將常規(guī)年均PUE由1.3將至1.1及以下。
優(yōu)勢(shì)5：運(yùn)維簡(jiǎn)單。不再使用離心機(jī)、冷凍泵、渦旋壓縮機(jī)、以及房間級(jí)精密空調(diào)，無需清洗加濕管、過濾器，極大減少運(yùn)維人工。
優(yōu)勢(shì)6：高功率密度。液體儲(chǔ)能及換熱能力是空氣6000倍以上，高功率密度適應(yīng)未來趨勢(shì)，單機(jī)柜功率密度提升3倍以上。
優(yōu)勢(shì)7：安全、靜音。無風(fēng)扇，實(shí)測(cè)<45dB，冷卻液隔絕空氣灰塵、震動(dòng)，改善IT運(yùn)行環(huán)境，有效降低IT設(shè)備故障率50%。
優(yōu)勢(shì)8：易于選址。機(jī)房選址要求低于傳統(tǒng)機(jī)房無需嚴(yán)寒氣候，可達(dá)PUE1.05，可在南方地區(qū)部署，全年可用，無需補(bǔ)充冷源。
獲市場(chǎng)認(rèn)可，多款產(chǎn)品落地實(shí)戰(zhàn)
相關(guān)政策也對(duì)液冷技術(shù)予以大力支持。例如，由國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部等印發(fā)實(shí)施的《綠色高效制冷行動(dòng)方案》指出，要加強(qiáng)在設(shè)備布局、制冷架構(gòu)、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)化升級(jí)，鼓勵(lì)使用液冷服務(wù)器等高效制冷系統(tǒng)，因地制宜采用自然冷源等制冷方式，推動(dòng)與機(jī)械制冷高效協(xié)同，大幅提升數(shù)據(jù)中心能效水平。
與此同時(shí)，業(yè)界頭部廠商也開始強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，搶灘液冷藍(lán)海。2月24日，網(wǎng)宿科技旗下子公司綠色云圖與戴爾科技集團(tuán)正式簽署全面戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，聚焦浸沒式液冷技術(shù)的產(chǎn)品研發(fā)、品牌推廣、市場(chǎng)拓展等方面，展開深度合作，共同推進(jìn)液冷數(shù)據(jù)中心規(guī)模落地，共同賦能企業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，共享市場(chǎng)機(jī)遇。
據(jù)悉，雙方已經(jīng)進(jìn)行了一年多時(shí)間的方案測(cè)試、驗(yàn)證、交流，目前已有產(chǎn)品落地。據(jù)徐明微介紹，綠色云圖液冷產(chǎn)品搭載戴爾科技集團(tuán)三款服務(wù)器Dell PowerEdge R750、Dell PowerEdge C6520、Dell PowerEdge XR12，落地了酷R、酷C、酷X解決方案，可分別滿足GPU分析集群、高性能運(yùn)算集群、邊緣計(jì)算部署場(chǎng)景，將為客戶提供更安全可靠、更綠色節(jié)能、更強(qiáng)大的算力服務(wù)。
例如，在武漢大學(xué)超算集群項(xiàng)目中，此前的舊方案存在諸多問題：原CPU計(jì)算集群建設(shè)時(shí)代久遠(yuǎn)，無法滿足日漸增長(zhǎng)的計(jì)算需求；計(jì)算中心機(jī)房空間有限，且電力有限，無法同時(shí)滿足上新設(shè)備和空調(diào)擴(kuò)容；算力中心噪音巨大，嚴(yán)重干擾到建筑周邊的校園環(huán)境，影響教學(xué)生活。綠色云圖利用液冷產(chǎn)品與戴爾科技集團(tuán)聯(lián)手根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特點(diǎn)，將武漢大學(xué)超算液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一次換熱系統(tǒng)，系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)散熱功率40kW，冷卻工質(zhì)為綠色云圖擁有專利配方的冷卻液，具有安全可靠、兼容廣泛、性能優(yōu)異、使用壽命長(zhǎng)等特性；冷卻液進(jìn)出液工作溫度可設(shè)定范圍為35-45℃，液體恒溫控制精度為±1℃；除電損，液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)PUE為1.1。最終使得制冷耗能大幅降低，IT擴(kuò)容不受電力供應(yīng)困；周邊環(huán)境影響降低；占用空間大幅降低且節(jié)約投資；并讓集群穩(wěn)定性提高。
可見，液冷技術(shù)已經(jīng)走過了教育市場(chǎng)的階段，逐漸被市場(chǎng)認(rèn)可。面向未來，隨著雙碳戰(zhàn)略的實(shí)施，以及“東數(shù)西算”工程的啟動(dòng)，國(guó)家政策對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗的管控將更加嚴(yán)苛，液冷技術(shù)的需求也會(huì)愈加旺盛，而市場(chǎng)的先行者將在這片新藍(lán)海搶得先機(jī)。
