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业界洞察
“液冷”:构建新型数据中心的“重元素”
来源:金网在线  作者:霍虒金  日期:2023/4/12

  大数据时代,以金融行业为代表,数据中心的规模不断扩大,其功耗也随之水涨船高。相关机构调研显示,2023年数据中心耗电量将达2700亿千瓦时,增幅约31.6%;在数据中心生命周期费用中,电费占比最高可达57%,是基础设施和IT设备投资的近2倍;在其能耗占比中,制冷系统用电量已与IT设备相当,占总用电量的43%。随着国家与行业对绿色数据中心建设的日益重视,研发和应用液冷技术已经成为提高数据中心能源效率的重要课题。

  3月31日,浪潮信息举办了天池液冷产业基地首个媒体开放日,全面展示了自身先进的液冷智造能力、系统化的品控管理体系、成熟的液冷解决之道,以及在行业标准领域的进展,呈现了未来液冷产业化发展的方向。据了解,天池液冷产业基地是集研发、生产、测试、品控、交付于一体的全链条液冷智造基地,浪潮信息持续践行“AII IN液冷”战略,推进液冷产业化,助力各行业构建绿色高效节能的新型数据中心。在开放日现场,浪潮信息服务器产品线总经理赵帅和浪潮信息数据中心产品部副总经理李金波接受了记者的采访,介绍了浪潮信息的液冷技术创新研发成果以及液冷技术在数据中心的应用情况。

绿色低碳要求下的数据中心“液冷化”

  2020—2022年,液冷技术的行业应用市场发生了很大变化。“2020年,行业对于液冷技术应用处于观望期,大型互联网公司、公共云等机构最先应用了液冷技术,此外,高性能计算领域对液冷技术的应用也较多。自2022年至今,液冷市场环境发生了重大变化,一方面是由于国家‘双碳’目标的提出以及‘东数西算’等政策对PUE的要求推动了数据中心节能降碳;另一方面,随着芯片功耗与服务器功耗的逐步上升,以及单机柜功率密度的不断增大,传统风冷制冷模式在换热性能及能耗优化方面受限。因此,大家使用液冷的热情和液冷技术应用的规模发生了很大的变化。”赵帅如是说。

  基于不同客户的需求,浪潮信息推出了各类适配的液冷解决方案,比如风液式CDU成为很多行业用户选择的液冷方案之一。李金波向记者表示,与风冷技术相比,液冷技术能更好地支持高功耗芯片解热,保持芯片低温运行,延长寿命;提高换热效率,减少服务器散热热点,支持机柜更高密度;通过有效利用自然冷源冷却,液冷技术可有效降低数据中心PUE,更好地促进数据中心减少碳排放。

  因此,在政策与市场的双重驱动下,高效低碳的液冷技术将成为未来新型数据中心建设的重要选择。

以“共性+个性”方案解决液冷技术应用难点

  对于液冷技术在当前不同行业、不同规模、拥有不同设施和技术的各类型数据中心应用的热点与难点问题,浪潮信息专家与记者进行了探讨。

  首先,数据中心所在区域气候的差异造成液冷技术应用的“冷热”。目前,中国液冷技术在数据中心领域的渗透率尚较低,液冷主要应用在一些创新型的数据中心。当前,东部地区液冷技术应用相对较多,西部地区应用相对较少,这是东西部不同气候环境决定的。东部气候环境年平均温度较高,数据中心对整体PUE的要求也很高,因此数据中心应用液冷技术的热情也较高。

  其次,老旧数据中心应用液冷技术存在难点问题。李金波表示,浪潮信息在这方面已经有了较成熟的解决方案及案例,针对老旧数据中心液冷技术应用问题提出了风液式改造与纯液冷改造两种模式和方案。针对数据中心室外侧水冷无法部署、机房改动困难的情况,风液式改造方案可以实现系统“0改动液冷化”,更快更直接地使用液冷设备。对于纯液冷改造,在尽可能实现原有风冷室内空调、机柜及室外冷源复用的前提下,新增液冷系统部件及高功率配电,用最小化的系统改动实现液冷性能优势的最大化。由于数据中心的使用周期远高于IT设备,因此未来几年,老旧数据中心的绿色化改造将成为液冷数据中心建设过程的一项重要工作。

  建设绿色化的液冷数据中心应当要综合考虑“共性规划+个性适配”,既要发挥液冷自身的特点优势,又需要综合考虑客户的实际需求和行业技术现状。“没有最好的液冷,只有最适合用的液冷”,这是浪潮信息的核心理念。

液冷技术在金融行业的应用

  金融机构业务的高速发展带来数据中心能耗瓶颈及机柜空间紧张等问题,金融数据中心向绿色节能改造转型势在必行。采用液冷散热技术代替传统风冷散热,可有助于金融行业数据中心大幅降低PUE、成倍提高单机柜装机密度、节约机柜空间。

  “大行数据中心规模都比较大,年采购服务器规模在1万~10万台,他们对于液冷技术等绿色节能新技术和国家绿色金融政策持积极态度。”赵帅表示。他以某行数据中心项目为例介绍了浪潮信息与之合作的模式:“不仅局限于液冷,我们为该行提供了整体绿色改造规划咨询方案,其新建数据中心机房按照液冷的技术标准,比如层高在3.5米以上、保障承重等。此外,为了保障业务的连续性和稳定性,数据中心利用机房20%的空间作为液冷技术的实验区。”

  据了解,证券公司、城商行和农信社等金融机构也在尝试应用液冷技术。比如,证券公司业务对CPU主频要求高,CPU功耗很高,在机房环境受限的情况下,会尝试采用液冷技术,解决高功耗散热问题,实现CPU超频运行,满足业务发展需求。

  目前,一些金融机构正在筹建更加先进的数据中心,赵帅说,针对新建数据中心实现绿色化的路径,浪潮信息提出了全预制化中高密度液冷数据中心产品及方案,从基建规划阶段出发进行液冷化设计,包括不同于风冷室外环境的自然冷源大温差设计、室内预制化管路与环网设计、定制化整机柜架构设计、高功率密度配电系统等,在充分利用机房空间的前提下,发挥液冷数据中心的真正优势。

打造全生命周期液冷解决方案

  浪潮信息数据中心解决方案可以实现从核心部件到整体方案的全方位覆盖。在部件层面,浪潮信息通用、高密、整机柜、AI服务器全系支持液冷技术;同时,浪潮信息数据中心具有冷量分配单元、液冷整机柜、液冷接头/分集水器、液冷室外冷源等核心液冷基础设施,并配合高功率配电、风冷空调以及监控系统。在系统方案层面,无论是新建预制化液冷数据中心、集装箱液冷数据中心,还是风液式或纯液冷老旧机房改造,浪潮信息都能够提供从前期规划咨询、中期设备定制、后期交付施工的端到端服务,为客户打造全生命周期最优的液冷解决方案。

  基于液冷多领域需求,浪潮信息天池液冷产业基地满足了浪潮信息不同规格液冷服务器的各项研发、生产、测试需求,可支持冷板、节点、整机柜等快速插拔、换热、流动等整体性能与功能测试,同时支持气密、打压、排液、烘干等工艺,全流程保障可靠性测试。其本身就是一个新型预制化液冷数据中心样板,可实现高密度的测试柜配置、预制化的管路环网设计、全时段全参数监控与调控。

  在交流的最后,浪潮信息的专家表示,未来,浪潮信息将持续以客户需求为基石,结合产学研创新驱动发展,提供供应链生态的完备产品保障,开展标准化、规范化的应用推广,推动液冷产业化,助力数据中心绿色高质量发展。

 
 
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