摘要：近年來，由于金融電信等行業(yè)需求的增長、既有機房的升級改造、以及政府公共服務平臺建設的加大投入等各方面的驅(qū)動下，數(shù)據(jù)中心獲得了空前的發(fā)展，但同時，也面臨著多方挑戰(zhàn)，綠色節(jié)能成為數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展的重要趨勢。
數(shù)據(jù)中心規(guī)模的劇增帶來了運營成本的大幅提高，其中電力成本是最主要的運營成本，如何提升電源利用效率成為各大數(shù)據(jù)中心大戶的一大課題。目前包括Google、Facebook、微軟、BAT在內(nèi)，都在積極引入各種綠色節(jié)能技術以降低PUE,通過液冷技術降低能耗的方式也逐漸進入了人們的視野。
所謂液冷，是指通過某種液體，比如水、氟化液或是某種特殊的不導電的油，來替代空氣，把CPU、內(nèi)存條、芯片組、擴展卡等器件在運行時所產(chǎn)生的熱量帶走。其工作方式大致可以分為兩種，一種是間接的冷板方式，即器件本身不直接接觸液體，而是先把熱量傳輸給裝有液體的銅制冷板，再通過液體循環(huán)帶出設備，由于冷板只能覆蓋部分發(fā)熱元件，其他元件的熱量仍然需要風扇來將熱量帶出去;
另一種是直接的浸沒方式，即把器件甚至是整機直接浸泡在液體中，再通過液體循環(huán)把熱量帶出去，完全不需要風扇。前者是對風冷方式的改良，是早期數(shù)據(jù)中心液冷技術向單機系統(tǒng)的遷移，后者則顯然更具革命性。
今天我們就給大家介紹一款間接的冷板式液冷服務器：聯(lián)想NeXtScale nx360M5 WCT(Water Cooling Technology)。
聯(lián)想NeXtScale nx360M5 WCT是將冷卻水從特制的注水口流入，經(jīng)過密閉的散熱管流進主機，帶走CPU、內(nèi)存、InfiniBand網(wǎng)卡的熱量后再流出。而且，經(jīng)過獨特的設計，這套系統(tǒng)對冷卻水的溫度要求非常寬松，即便是45攝氏度的水，也能夠參與熱交換正常散熱。
液冷服務器之所以越來越受到關注，其原因還在于同風冷方式相比，液冷系統(tǒng)密度更高、更節(jié)能、防噪音效果更好。一個數(shù)據(jù)中心，要想實現(xiàn)PUE值低于1.2，通過液冷服務器可以輕松實現(xiàn)，目前風冷技術下，每機柜的功耗最多只能到30千瓦，而液冷可以輕松達到每機柜100千瓦，這樣可以實現(xiàn)更高密度的數(shù)據(jù)中心。另外，對于一個30千瓦的機柜，服務器運行時產(chǎn)生的噪音會達到85分貝以上，這意味著兩個人面對面說話時都需要扯著嗓子喊才能讓對方聽到，而使用冷板式，可以將噪音降至60分貝以下，使用浸沒式，就能達到完全靜音的效果。
值得一提的是，服務器的液冷技術并不需要昂貴的水冷機組，在減少總體擁有成本的同時，顯著增加了數(shù)據(jù)中心的能源效率，而且做到了綠色環(huán)保。它還可以控制運營成本，使初始投資實現(xiàn)快速回報。這在那些高電力成本、高成本的數(shù)據(jù)中心顯得尤其重要。
其實聯(lián)想這款液冷服務器早在2014年的SC全球超級計算大會上就有展示，德國萊布尼茨實驗室已經(jīng)使用了聯(lián)想的NextScale nx360M5冷板式液冷服務器，聯(lián)想基于NeXtScale為他們打造了采用水冷技術的超級計算機SuperMUC。
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，水冷技術的SuperMUC相較于風冷節(jié)省了多達25%的能耗。而且，專用的管理軟件還可跟蹤分析SuperMUC的能耗數(shù)據(jù)，對運行頻率、任務分配進行精細化管理。綜合下來，SuperMUC最高可節(jié)省40%能耗，全年共節(jié)省180萬歐元的開支。
同時，由于水冷技術高效的冷卻效率，節(jié)點內(nèi)CPU運行溫度會遠比風冷狀態(tài)下低，智能睿頻加速特性也可以持續(xù)穩(wěn)定的開啟，性能表現(xiàn)還能提升15%，而且，更高的冷卻效率，也意味著在不降低性能的前提下，服務器密度還能繼續(xù)提升，實現(xiàn)超高密度的數(shù)據(jù)中心或超級計算機。
寫在最后，目前，冷板式的液冷技術已經(jīng)比較成熟，具備了產(chǎn)業(yè)化的可行性。但對于更具革命性的浸沒式液冷技術，仍然處于發(fā)展初期。據(jù)了解，液冷服務器的用戶主要還是大型數(shù)據(jù)中心和超級計算中心，這些用戶對于高密度擴展、綠色節(jié)能、機房靜音的需求比較迫切，已經(jīng)有一些用戶開始使用液冷服務器，不過對于企業(yè)級應用，無論是普通的服務器，還是大型數(shù)據(jù)中心，液冷技術的普及之路還剛開始。
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