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        “全浸沒液冷”能否開啟數據中心節能新時代?
        作者:宋辰 | 來源:計算機世界
        2019-07-17
        從5G到云計算,“數據中心”正如20世紀初的發電廠,隨信息產業高速發展進入建設高峰期。此外,“節能”、“高密度計算”等政策與企業需求,也將“數據中心”建設領入新時代。

         

        “數據”被認為是新時代的“石油”,可見其重要價值。數據的重要載體——數據中心重要性也就可想而知了。

        2015年,中國數據中心的能耗為987億千瓦時,超過了整個北京市當年的耗電量。2016年,中國數據中心總耗電量超過1108億千瓦時,2017年達到1200-1300億千瓦時,這個數字超過了三峽大壩和葛洲壩電廠當年發電量的總和。

        全國數據中心的耗電量已連續8年超過12%的速度增長,預計2020年總耗電量將達到2962億千瓦(2018年中國城鄉居民用電總量為9685億千瓦)。一方面,耗電量可以說明數據中心在我國的發展非常快,但另一方面也體現了數據中心的能耗非常之高。因此數據中心節能問題,引發包括政府在內的廣泛關注。

        數據中心為何成耗電大戶?

        451 Research的最新數據顯示,雖然過去10年中,數據中心能效提高了80%,成本降低了50%。但如果不重新思考新的方法和新的技術,并接受更廣泛的生態系統,就無法繼續改進下去。

        目前,一線城市對新建數據中心節能都提出了PUE值的硬指標,但現在很多已建或在建數據中心的PUE值達不到,改造、升級現先有“數據中心”也是節能的挑戰。

        中國數據中心節能技術委員會秘書長呂天文表示,隨著整體應用推進和用戶需求發展,數據中心的發展呈現出以下兩個優勢:第一是單體數據中心的面積越來越大;第二是功率密度越來越高。呂天文舉例說道:“單極軌功率密度在上世紀90年代可能一兩千瓦;2000-2008年的時候大概是兩三千瓦;現如今已經是6-8千瓦。我們從4-8千瓦用了大概兩三年的時間,而美國從4到8千瓦用了10年。”

        數據中心節能技術委員會秘書長呂天文

        前四代數據中心運行和維護特點

        此外,呂天文指出,現在隨著各種高性能計算、超算中心的發展,單機柜功率密度大幅度跨到15千瓦以上,基本上會達到20千瓦、30千瓦甚至更高,這就給數據中心帶來了很大的挑戰。

        從5G到云計算,“數據中心”正如20世紀初的發電廠,隨信息產業高速發展進入建設高峰期。此外,“節能”、“高密度計算”等政策與企業需求,也將“數據中心”建設領入新時代。

        從整個行業來看,“液冷”技術是降低數據中心能耗的最可靠與可行的方案,曙光在此方面積累了完善的技術,這將加速全國“數據中心”步入“液冷”時代。

        據悉,“曙光節能”2014年便研發出全國首套浸沒式液冷服務器機柜并于2017年交付商用,目前國內首個“全浸沒液冷”服務器群已在平穩運行。

        隨著曙光“全浸沒液冷”技術步入標準與商業化,“數據中心”單機柜功率已進入160KW時代(傳統風冷單柜功率<30KW,普通家用臺式電腦CPU+GPU功率為0.2KW左右),同時PUE(總能耗/IT設備能耗)值也降到1.05及以下。

        “曙光節能”總經理何繼盛提出,目前“數據中心”已進入5.0時代,除具有標準與模塊化特點外,追求低能耗與“高計算密度”已經成為趨勢。


        “曙光節能”總經理何繼盛

        數據中心節能不再“靠天吃飯”

        “數據中心節能不能總‘靠天吃飯’,自然環境無法復制,此外也不利于計算資源的靈活配置。”在“曙光節能”數據中心產品媒體交流會上,何繼盛表示,隨著IT產業發展,數據中心能耗、計算密度等話題正引發社會關注,各地政府部門也推出針對新建數據中心能耗的限制政策。

        而為降低數據中心的能耗——“PUE值”,擁有龐大服務器群的云計算、互聯網企業紛紛在擁有豐富水資源、氣候涼爽的偏遠地區建立“數據中心”。這樣做雖然降低了PUE,但對于大部分企業來說,不具有參考與可復制性。

        互聯網公司建立在北極圈內的數據中心

        “隨著數據中心機柜的標準與模塊化普及,短時間在偏遠地區大規模建設數據中心成為可能。但對于90%企業、機構來說,配置的‘數據中心’遠離用戶、遠離主干網絡、失去運維的便捷性是無法接受的。”何繼盛表示,為給用戶提供便捷、標準、靈活的節能、高計算密度數據中心解決方案,早在2012年曙光便探究降低數據中心能耗的核心技術——“全浸沒式液冷”。

        何繼盛介紹,傳統數據中心超過一半的耗能都用在了冷卻計算設備上。因此降低冷卻耗能,是數據中心節能的關鍵。曙光經多年研發與實踐,掌握了行業領先的“全浸沒液冷”技術,依托該技術曙光研發的C8000刀片式計算模組,其計算單機柜功率可達160KW,而PUE值達到1.05及以下,相比傳統風冷數據中心可節電超過30%。


        曙光“全浸沒液冷”計算模組—C8000

        另外,隨著5G時代到來,在用戶密集區配置高計算密度的邊緣數據中心正成為趨勢。曙光液冷“數據中心”計算模組,為用戶在密集地區的“邊緣計算”節點配置,提供了可靠、節能的系統解決方案。這也將加速5G時代的云游戲、云3D、云渲染設計等高交互、復雜計算場景的實現。

        四年四個“全國首次”

        除“全浸沒液冷”技術外,圍繞數據中心節能、不同行業對計算密度的需求,曙光積累了大量技術專利與建設經驗。

        何繼盛介紹,曙光率先于2015年推出國內首款標準化量產的冷板式液冷服務器,并在當年完成國內首個冷板式液冷服務器大規模應用項目,2017年又交付了國內首套商用全浸沒液冷服務器,并在今年完成了國內首個浸沒式液冷服務器大規模應用項目。截至目前,曙光擁有的“液冷”核心專利就超40項,此外還有40余項“液冷”相關專利已提交申請。


        平穩運行中的曙光“全浸沒液冷”服務器群(局部)

        曙光數據中心系列產品,擁有滿足中低密度計算需求的風冷標準模組、滿足高密度計算的液冷冷板模組,以及滿足救災、戶外勘探等特種作業環境需求的“集裝箱式”計算模組,這些計算模組已被電力、氣象、金融、通信、互聯網企業、高校研究院等廣泛采用,曙光提供的“低能耗”、“高密度”計算節點數以萬計。

        責任編輯:宋辰

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