據MarketsandMarkets預測:全球數據中心液體冷卻市場預計將從2024年的49億美元增長到2030年的213億美元,2024年至2030年的復合年增長率高達27.6%。而在中國,IDC預測中國液冷服務器市場將在2027年達到89億美元,年復合增長率達到54.7%。
隨著AI技術的普及與發展,高性能、高能耗、高密度成為現代數據中心新的特征,對于AI算力的持續追求帶動了行業散熱需求的暴增,液冷技術已成為服務器溫控技術的重要發展方向之一。
作為全球領先的數字化解決方案供應商,戴爾科技集團早在十幾年前便已經開始了對于液冷服務器領域的探索,并推出了多款革命性的產品,持續引領著液冷技術的發展。
那么,在過去的十多年里,戴爾科技都有哪些突破性產品和革新技術呢?讓我們深入了解其對液冷技術的探索歷程,看看戴爾科技如何重新定義未來。
Jeff Clarke,戴爾科技集團副董事長兼首席運營官
“想象一下,您的數據中心不僅性能更佳,而且能耗更低。歡迎來到戴爾液體冷卻技術的革命性時代!十多年來,戴爾一直走在改造全球數據中心的前沿,不斷以突破性的創新探索冷卻解決方案的極限。”
“Triton”
液冷時代的開端
在戴爾科技集團,客戶不斷變化的需求決定了戴爾科技集團為IT市場的創新以及開發業內領先技術的方式。
2016年,戴爾科技接受了一項大膽的挑戰:幫助一家大型客戶降低其計算系統的總擁有成本(TCO),同時提高性能并減少能源消耗。戴爾科技的工程師團隊迎難而上,設計出一款突破性的機架集成系統——“Triton”,將計算、電源、冷卻和網絡無縫地結合在一起。
戴爾科技放棄了傳統的、昂貴的液-液熱交換器、冷卻回路或泵送系統,而是將液冷引入到安裝在處理器上的冷板中,無需中間設備即可實現冷卻水降溫。這帶來了無與倫比的冷卻效率以及當時市場上所有液冷解決方案中最低的耗水量,也讓戴爾科技成為了第一家將設施用水直接引入到每個服務器托架以冷卻CPU的主要供應商。
“Triton”可以比傳統的風冷系統更快、更高效地運行高性能組件,與僅依靠最高性能的處理器相比,“Triton”和定制的200W Intel Xeon處理器E5 v4的組合要高出兩位數的性能提升。而對于我們的客戶來說,其每秒查詢量增加了驚人的70%,與當時最先進的數據中心相比,冷卻能耗減少了97%,PUE值低至1.02到1.03。
PowerEdge C6400
打破性能界限
2018年,戴爾科技推出了PowerEdge C6400,這是一款專為高性能計算(HPC)、金融和計算密集型應用而設計的強大系統。數千臺這樣的系統組成了德克薩斯高級計算中心Frontera的計算骨干,在500強超級計算排名中首次亮相便榮登第5位。
Frontera主要用于科研領域,包括高分辨率氣候模擬,而在戴爾科技PowerEdge的幫助下,將Frontera推向了HPC卓越的前沿,其峰值性能達到了23.5 petaflops,為全球HPC性能和效率樹立了新標準。
“通過與戴爾科技的合作,并借助戴爾PowerEdge服務器、第二代英特爾至強可擴展處理器和英特爾傲騰DC持久內存,我們在美國國家科學基金會的支持下建立了世界上最強大的HPC系統之一Frontera。“
——Dan Stanzione
德克薩斯大學奧斯汀分校
德克薩斯高級計算中心執行主任
加速液冷技術創新
2021年,戴爾科技又邁出了一大步,推出了六款尖端液冷服務器平臺,包括R750xa高密度GPU機箱。
作為戴爾科技PowerEdge的旗艦級服務器,PowerEdge R750xa在2U空間內支持4個雙寬GPU,內部提供8條PCIe 4.0插槽,專為處理高度密集的GPU工作負載而生。同時,PowerEdge R750xa支持DLC冷板液冷選項,在45℃的ASHRAE A4環境下可以完全支持2顆及以上的270W CPU。
*ASHRAE A4:美國采暖、制冷與空調工程師學會定義的數據中心環境等級之一,對應溫度為0℃—45℃。
戴爾科技集團在提供集成液冷系統方面的卓越經驗,獲得了美國國家實驗室的認可,因此委托戴爾承擔CTS-2分包合同,以提供超級計算級別的計算。這些系統以可擴展單元的形式交付,擁有約1.5千萬億次浮點運算能力,彰顯了戴爾科技致力于以創新和效率引領行業的承諾。
AI和HPC的新曙光
到2023年,戴爾科技每年交付數萬臺液冷服務器,根據IDC半年度AI追蹤報告《2021年和2022年上半年全球服務器和存儲收入》顯示,戴爾液冷服務器交付數量超過任何其他服務器OEM交付數量。同年還推出了12個支持直接液冷(DLC)平臺,包括支持AI的R760xa和XE9640,后者是市場上最密集的GPU計算平臺之一。
Dell PowerEdge R760xa采用針對PCIe、GPU優化的風冷雙路2U設計,并且配備兩個第5代英特爾®至強®處理器和多達四個雙寬PCIe 5.0加速器,可為關鍵業務應用提供卓越性能。
以PowerEdge XE9640為核心,戴爾科技與劍橋大學聯合構建了英國最快的AI超級計算機“Dawn”,部署在劍橋大學的Open Zettascale實驗室,這將成為英國最大的公共計算集群。
作為百萬兆次級的系統,“Dawn”的PUE值僅為1.14,這證明了戴爾的液冷實力,在降低能耗的同時也在緊湊的空間內最大限度地提高了計算能力。
以液冷和風冷重新定義價值
推動未來發展
戴爾科技的創新精神不止于液體冷卻。風冷式的Dell PowerEdge XE9680 GPU密集型服務器已成為戴爾歷史上發展最快的服務器。
您可能會問,為什么要使用風冷?因為戴爾科技始終致力于為客戶提供最佳性能并滿足用戶的所有需求。
隨著AI應用逐漸普及,戴爾科技正憑借新一代液冷計算解決方案引領潮流,我們的PowerEdge XE9680L服務器配備先進的電源和液冷系統,與戴爾傳統的風冷服務器相比,冷卻能耗至少節省50%,其優化的冷板將散熱性能提高了25%,更多液體冷卻創新將于2024年下半年隨Dell PowerEdge XE9680L一起推出,期待各位的持續關注。
結語
未來的處理器將更具冷卻挑戰性,因為其熱密度將超過燃氣噴燈的火焰。戴爾科技的服務器散熱工程團隊多年如一,堅持提供以客戶為中心的戴爾科技智能冷卻(Dell Smart Cooling)創新解決方案,在確??煽啃院托实耐瑫r,幫助客戶節省能源并加快部署。
而現在,我們將繼續致力于投資研發,為廣大客戶提供經過優化的、經濟高效的解決方案,為技術與可持續發展齊頭并進的未來鋪平道路。