浸沒式液冷讓資料中心更「深綠」

2021-09-23 09:41:21 字數 1948 閱讀 9694

伴隨著sc15超算大會新一期世界hpc效能top500的公布,"天河二號"領銜的當今世界效能最強的500臺超級計算機已經揭曉。然而,如果要比誰的效能能耗比最高、最"綠色",這些上榜的超級計算機系統恐怕要另有一番排列。

本次top500發布會也給出了這個問題的答案。按照rmax(即最好的linpack效能)和能耗之比重新排列,本次top500中11臺電源效率最高的系統被遴選出來。其中,來自中科曙光的sugon cluster w780i高居第二位,堪稱"綠色"中的"深綠"。

推出中國首款量產液冷伺服器

高效能計算系統發展至今,需要解決的兩大問題:效能和能耗。sugon cluster w780i就是通過採用由nvdia提供的 gpu加速器異構系統來提高效能功耗比。除此之外,曙光的節能事業還有一項"秘密**":液冷技術。

在今年6月舉辦的2015創新技術大會上,中科曙光就發布了中國首款可量產的液冷伺服器:曙光tc4600e-lp冷板液冷伺服器。與該伺服器相配套的製冷解決方案能大幅降低整機功耗並降低機房噪音,機房全年pue(負載耗能佔比)可輕鬆降至1.20以下。伺服器也因此得到了實現高密度、低噪音、低傳熱溫差、自然冷卻的效果。

值得一提的是,這款液冷伺服器所需要的"冷卻水"是很容易獲得的30℃的水,不需用壓縮機等裝置。此外,在液冷環境中,伺服器的cpu可超頻執行,計算效能因此可提高12%.

有國外研究顯示cpu核溫每提高10℃,可靠性降低一半,液冷伺服器的cpu核溫比風冷極限溫度可低20-30℃,cpu可靠性也得到了大幅度提高。"tc4600e-lp實際上是tc4600e伺服器的液冷版本,以後曙光伺服器都會同時開發液冷和風冷兩種版本。"曙光資料中心產品事業部總經理沈衛東介紹說,該液冷技術的實現是通過將伺服器最熱的部分——高密度cpu的散熱用液冷解決,與'浸沒式'液冷有所區別。

未來液冷或顛覆行業創新

冷板式液冷伺服器是業內液冷模式的一種,暫時尚未觸及伺服器物理外形的變革。而另外一種液冷模式——浸沒式,則有可能在伺服器架構上帶來顛覆式改變。

"目前冷板式液冷技術不太會改變伺服器現有的物理形態,只是用冷板代替了原來的cpu的散熱片,這一步比較容易實現。" 沈衛東介紹說,浸沒式則是"浸泡版"的冷板式,"冷板式實際上是一種中間替代方案,浸沒式才是最終的結果。"

曙光公司近日在浸沒式液冷伺服器上也取得了重大突破。在本次sc大會上,中科曙光發布了其自主研發的新一代液冷展機——"roboblades浸沒式液冷刀片伺服器".沈衛東指出,該液冷展機的誕生為伺服器浸沒式液冷技術的產業化應用掃除了維護性障礙。

"未來的浸沒式伺服器或許是乙個'缸':大量貼在一起的主機板,緊湊地浸泡在這個'缸'裡面。預計該結構伺服器的功率密度可以20倍於今天的產品。沈衛東說:"隨著浸沒式液冷技術的應用和普及,未來伺服器形態、製冷方式以及資料中心建設模式將迎來革命性變化。屆時(浸沒式液冷伺服器)不但會拋棄現有伺服器的外形,甚至會影響整個行業——除了冷卻行業,他可能會影響到上游(如晶元設計等)很多行業。"

部署液冷伺服器不會加大資料中心成本

液冷,顧名思義,液體注入伺服器,通過冷熱交換帶走伺服器的散熱。目前曙光公司對液冷技術使用會使相應伺服器的成本提高約30%-40%.不過,這並不會增加資料中心的建設成本。

"發熱部件cpu和部分電源模組的熱量佔伺服器的70%,採用液冷技術後可以減少2/3的風冷(裝置)投入。"沈衛東指出,液冷系統不需要壓縮機,替代空調機"肯定是便宜了",可降低資料中心基礎設施投入。

如果不是新建機房而引入液冷伺服器,綜合考核液冷冷卻器投入和風冷空調系統投入,液冷伺服器所需的基礎投入對風冷系統仍有優勢,而伺服器部分的"超支"一般可在1年到1年半在節能方面的表現**成本。

此外,針對一些使用者對液冷伺服器液體洩漏的顧慮,曙光的技術團隊調研了多種快速插拔方案,並在過去3年裡做了大量的實驗證實了其液冷伺服器在該方面的可靠性。據悉,量產的tc4600e-lp液冷伺服器已應用於建於曙光大廈的"地球數值模擬裝置"原型系統上,如今正承擔來自中科院大氣所等單位所賦予的"解讀地球"的計算任務。

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