技术白皮书液冷技术与应用发展的分享
发布时间：2018-10-23 09:14:27 所属栏目：创业 来源：中国IDC圈
导读：氛围自己的密度与比热乘积与大部门液体相差千倍乃至万倍，带走同样的热量氛围必要更多的体积流量；其次呢，氛围流量的剧增也给机房的建树带来坚苦，必要给地板设谋略大的排斥高度；氛围的对流换热系数较量低，导致用于冷却氛围的介质温度必需处在较低值，会导
湛江站长网（http://www.0759zz.com）说说液冷的甜头。下面先容一下液冷上风和三种首要范例别离的上风。为什么要用液冷？适才列位提到了，计较服从在升高，密度在增大，计较事变也会越来越伟大，液冷着实是行业拉出来救火的。液冷的上风表此刻三方面，一是比热容很大，散热服从很高。这个比热容暗示接收同样热量温度变革较小，以是我们可以增大CPU内部陈设密度，进步集成度。第二点，可以低落能耗，镌汰支出本钱。我们做了一些统计，中国的数据中心保有量快要6万个，年总耗电量高出三峡大坝整年的发电量1200亿千瓦时，带来了奋发的电费开支，液冷可以镌汰电费支出。第三，节能环保，低落噪音指标。一样平常而言，数据中心的能源耗损，在运作的时辰只有1/3是给IT装备，2/3都来自于制冷的装备耗损。另外，一旦电扇想要跟上散热服从，呆板装备的声音长短常大的，用液冷可以到达静音机房的结果。
我们一向提的液冷三种范例，是冷板式、浸没式和喷淋式。起首数据中心整体的液冷着实可以以为是液体的回路，个中冷却液体与冷却的发烧器件做热互换，整个数据中心液体冷却的回路如右图。详细的冷板式液冷体系，冷却机柜上设置一些分水器，通过内部冷板来举办换热，与冷板的打仗进程中提供分置的管路别离举办液体的进入和流出整体的轮回。液体在机柜汇聚，通过外部的管路和毗连的讨论，与冷量分派单位CDU，这个CDU可所以内置也可所以外置的，实现整机柜的液冷轮回。它的上风点在于集成度很高，散热服从很高，由于液体不必要直接打仗装备，比浸没和喷淋相对更安详一些。
浸没式顾名思义把整个发烧器件直接浸泡在液体中，通过液体与外界举办热互换，一样平常冷却液的热导率是氛围的6倍，单元体积的热容量是氛围的1000倍，使得液冷的传热速率和储热手段城市比氛围高许多。浸没式的液冷上风，起首表此刻它与发烧器件直接打仗，热传导率的比热容很大，运行的温度变革较量小。可以支持高功率密度的IT陈设，我们方才举的是CPU的例子，可以极大地晋升行使服从。喷淋式的架构，方才提到的架构并不是必然的，各家实践进程中可以有许多的备选方案，好比这内里提到的冷水打仗可能是冷媒分派单位，都是可选的，跟着技能的前进也会看到更多先辈的有用本领。
喷淋式和浸没式相象之处，液体城市直接打仗发烧器件，首要通过喷淋的方法与发烧器件举办互换。喷淋的上风点，集成度很高，散热服从很高。喷淋式与浸没式对比有更优越的特点，可以实现精准的喷淋，好比我们只要求某个处所的散热服从到达很高，可以准确到某一个点对它举办喷淋。在液体的节减上以及散热服从上有很大的打破，这个是喷淋的上风。
说完三种液冷范例，就说说液冷的要害技能。冷板式要害技能一样平常会提到液冷的体系防泄漏技能，包罗液柜端的漏水检测节制，CDU端的漏水检测节制，尚有室内首要管道的漏水检测节制。液冷的体系冗余配置，停止处事器可能一些其余发烧装备在液冷行使进程中产生妨碍，其它我们常常计一律些冗余，包罗CDU的冗余，室外机组的冗余尚有管道的冗余。对冷却液体端的监控技能，我们必要监控的液体，以停止腐化、微生物发展、结垢等。
浸没式，起首思量的是液体自己，一样平常而言要求液体是不燃不爆、低毒、低腐化性，要对情形友爱，不能对情形造成大的危害。浸没式的靠得住计划，包罗管路的靠得住性和冷却液自己的兼容性，以及首要配件的冗余尚有自带的监控体系以及按期的检测和测试事变。尚有精准的制冷流场优化计划，包罗分派液的匀称计划，以及管道内匀称液计划，和高效低热阻散热通道计划。IT装备的定制化，浸没式液冷自己对IT装备的改革要求轻微高一点，对IT装备举办定制化，针对高温高功率密度装备的定制可能装备布局也可以采纳定制化的模式。
喷淋式液冷要害技能，芯片级的精准喷淋式液冷技能，对发烧器件精准到某一个点上的喷淋，这个是喷淋中较量优越的技能。喷淋式液冷机柜一样平常而言有重力式、压力式两种模式。喷淋式也必要对处事器发烧器件举办改革，我们可以在原有处事其上增设喷淋模块可能专门计划喷淋的处事器。以及冷却液的选择，涉及到与处事器的CPU、PGU、FPGA的兼容性。
制约液冷成长最大的阻力之一是要思量液冷在数据中心的适配环节。起首是职员的题目，职员在操纵液冷体系的时辰，要对液冷体系有很高的相识，必要举办职员培训。无论液体自己照旧整个体系要到达安详高效，不能对职员的身材发生危害，我们要求职员在维护液冷体系的时辰要穿着一些专用装备。管路原料的选取，由于液冷自己要靠液体举办传输，以是对管路的要求很高，不只仅包罗管路自己的原料，也包罗讨论、快速毗连等，这个是管路环节必要重点思量的部门。尚有装备的移动和整理，液冷不能像传统的风冷直接对它举办拆卸可能维护，好比浸没式必要借助吊机把发烧器件从上面提拉出来，可能说带有液体的运维车实时对体系举办增补可能整理。尚有助排液子体系，无论是机柜冷却液的充注排放，照旧冷却液自己的排放，都必要助排液子体系。其它硬盘的兼容性题目，一样平常而言我们会以为电子固态硬盘可能氦气硬盘的兼容性好一些，平凡的固态硬盘不能直接与大部门的冷却液相打仗，必要举办断绝可能改革。对液体的监控，不只包罗液体的电器和化学不变性的监控，尚有与液体相打仗的IT装备、动力装备、IDC能耗以及情形的状态都是必要监控的。
白皮书内里一个很出色的部门就是典范的液冷应用案例。这里不具体给各人先容，只每个技能模式选取了几个应用案例。起首是冷板式，北京一个水冷超算中心的改革，由于提供整个学校的处事对计较服从的要求很高，在常温直接水冷技能，办理了CPU和内存散热题目，最后可以到达年均匀PUE1.1，根基只有传统的数据中心PUE值的一半。尚有海外的冷板案例，德国的莱布尼茨计较中心，这个在业界的高机能计较规模也很是著名，也是标杆案例。
浸没式的案例，某云渲染数据中心，影视相干的渲染营业对计较劲的要求很是很是大。直接对它举办液冷的陈设，不再必要对它举办空调可能结尾空调的风冷陈设。节能改革后结果的说明，这里提供了一些数据，重点说一下投资回报，改革的IT装备的容量为240千瓦，改革用度360万，在机房满载用电1块钱的时辰，对比以前的风冷机房，每年可以节省的用度是231万，一年半就收返来。这个也是各人存眷液冷的缘故起因，投资回报很是高。 （编辑：河北网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
