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数据中心节能减排提速:液冷技术走向商业应用

来源:网络整理 作者:admin 人气: 发布时间:2022-09-16
摘要:在宁畅内部有这样一个观点:第三代至强可扩展处理器正在催化液冷技术步入元年时代。宁畅首席技术官赵雷给记者

原标题:数据中心节能减排提速:液冷技术走向商业应用

在宁畅内部有这样一个观点:第三代至强可扩展处理器正在催化液冷技术步入元年时代。宁畅首席技术官赵雷给记者解释道:“液冷技术正在从实验室走向商业应用,从小规模验证技术走向大规模量产技术阶段。”

这一趋势的背后反映的是行业对节能减排的需求正在不断增加。今年2月,我国“东数西算”工程正式全面启动。该工程在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设算力网络国家枢纽节点,并规划了张家口等10个国家数据中心集群。值得关注的是,为了推进数据中心低碳运转,“东数西算”工程还提出了三个方向:绿色节能、算力调度、安全可靠。

绿色发展首当其冲。对于数据中心来说,提效是一方面,在提效的同时如何通过更好的技术解决方案来进行节能减排,成为各家企业的关注重点和亟需解决的难题。

节能减排成为行业刚需

在日前举办的世界5G大会Tech-Talk2022前瞻论坛上,国家信息中心信息化和产业发展部主任单志广表示,全国国家数据中心集群建设中,2022年新开工项目25个,投资超过1900亿元。其中,西部地区投资比去年同期增长6倍,呈现出由东向西转移的良好态势。

数据中心建设提速的同时,国家对节能减排也提出了更高的要求。2021年12月发布的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》明确,到2025年,国家枢纽节点的PUE要进一步降到1.25以下,绿色低碳等级达到4A级以上。2022年6月工信部等六部门发布《工业能效提升行动计划》中明确规定,到2025年,新建大型、超大型数据中心PUE优于1.3。

什么是PUE?PUE(Power Usage Effectiveness)是用于测量IDC能源效率的指标,是用IDC总能耗除以IT设备能耗得来。IDC总能耗包含IT设备能耗和制冷、配电等系统能耗,PUE数值越靠近1说明非IT设备的能耗越少,能效水平越高。

对此,英特尔数据中心平台技术与架构部中国区总经理王飞表示,2025年英特尔预计有50亿颗CPU核心投入运营。算力的发展支撑数据中心、数据经济和全球经济发展,2030 年数字中心将消耗全球3%-6%电能,因此数据中心节能减碳已经成为英特尔面临的新挑战。

液冷技术成熟 行业步入液冷时代

中国电子节能技术协会秘书长吕天文此前在2022数据中心液冷技术研讨会上表示,“无论从政策角度、市场需求还是技术成熟度来讲,均标志着数据中心进入‘液冷时代’。”

所谓液冷,通俗来讲就是通过液体代替空气,把CPU、内存等IT发热器件产生的热量带走,就好似给服务器局部冷却、整体“淋浴”甚至全部浸没。

就液冷技术分类而言,根据液体冷媒和发热源的接触方式可分为——冷板式(间接接触)、喷淋式(直接接触)、浸没式(直接接触)。其中,浸没式液冷以其高能效、高密度、高可用和高可靠等特性,成为主流趋势。根据调研机构赛迪数据显示,未来浸没式液冷的市场占比将逐步提升,将从2019年的不到20%增长到2025年的40%以上。

推动数据中心向液冷技术发展也成为行业共识。在宁畅首席技术官赵雷看来,风冷技术的极限值基本是在300W-350W之间,目前数据中心已经慢慢触碰到这个极限值,而随着CPU功耗的增长,推进液冷技术发展已经成为行业发展的重要推动力。

新华三服务器产品线系统部总监郑国良也有这类似的看法,他认为,东数西算项目正式落地后,对数据中心PUE的要求非常明确,数据中心对于液冷技术需求的迫切性提到比较高的位置。“所以我们在这一代平台和下一代平台,包括浸没式液冷我们都会加大投入和加快发布的进度。”

企业已经开始着手布局液冷技术。阿里云从2016年开始大规模部署液冷技术,因为相比于风冷方案,液冷方案有着超高的散热效率的特点,但服务器硬件对侵入式液冷的兼容成为技术落地的难度。

英特尔围绕浸入式液冷所面临的材料兼容性、电气信号完整性、芯片散热特性、服务器系统散热特性、服务器及机柜结构设计等课题,与阿里巴巴深入合作,从处理器定制和服务器系统开发与优化着手,突破芯片功耗墙功耗和冷却两大影响算力提升的关键问题,使得液冷服务器在阿里巴巴数据中心成功大规模部署,在2018年建成首个互联网液冷数据中心,在2020年投产首个5A级绿色液冷数据中心,每年可以节省电能至少达千万级的同时,服务器系统的故障率相比风冷服务器下降约53%,帮助阿里巴巴有效降低数据中心总体拥有成本。

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