戴爾科技推出基于空氣冷卻和液體冷卻技術(shù)的高效數(shù)據(jù)中心冷卻解決方案
沉迷網(wǎng)上種樹
是一種什么樣的體驗(yàn)？
每天一睜眼就要看看
有沒有可收的能量
你幫我澆水，我偷你能量
樂此不疲
甚至有人分手五年半
為了種樹
還在每天清晨偷前任的能量
平時(shí)能騎車、跑步
就盡量不打車、開車
一點(diǎn)一滴積攢能量球
其實(shí)，種樹不必如此辛苦
參與“戴爾植樹活動”
選擇樹種
戴爾科技將以你之名
在沙漠種下希望
除了種樹
為IT設(shè)備“降降溫”
同樣能夠減少碳排放
近年來，為了應(yīng)對氣候變化，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，減少溫室氣體排放總量已成為全球共識。2020年9月，我國在第75屆聯(lián)合國大會首次提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到頂峰，努力爭取到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和”。今年兩會期間，政府工作報(bào)告也將“扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作”列為重點(diǎn)工作之一。
而伴隨著各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在工作生活中的普及，以及數(shù)據(jù)量的指數(shù)級增長，電子設(shè)備產(chǎn)生熱量越來越多。研究顯示，IT/電信相關(guān)的碳排放已經(jīng)成為最大的溫室氣體排放源之一。
特別是越來越多企業(yè)和機(jī)構(gòu)組織的數(shù)據(jù)中心正在采用HPC，以獲得運(yùn)行前沿工作負(fù)載所需的處理能力，而HPC通常采用強(qiáng)大的處理器和加速器、高性能存儲和內(nèi)存以及高速互連，這就增加了數(shù)據(jù)中心的密度。
密集的基礎(chǔ)設(shè)施意味著更多電力的消耗，釋放出更多熱量。如果服務(wù)器和其他設(shè)備沒有及時(shí)散熱，就會出現(xiàn)性能降低、硬件壽命縮短，甚至出現(xiàn)故障。因此，數(shù)據(jù)中心面臨著如何保持最佳工作溫度的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，亟需智能冷卻技術(shù)來維持IT設(shè)備的最佳環(huán)境條件。
在此大環(huán)境背景下，由傳統(tǒng)的IT堆棧過渡到HPC系統(tǒng)的過程中，為了有效保持?jǐn)?shù)據(jù)中心冷卻，戴爾科技推出了基于空氣冷卻和液體冷卻技術(shù)的高效數(shù)據(jù)中心冷卻解決方案，不僅能夠幫助用戶輕松采用HPC解決方案，還能應(yīng)對不斷上升的能源成本，降低總體擁有成本，同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的目的。
降低PUE指標(biāo)
實(shí)用的“空氣冷卻術(shù)”
從數(shù)據(jù)中心誕生的那天起，高耗能就仿佛成為數(shù)據(jù)中心的“原罪”。因此談數(shù)據(jù)中心，就不能不談PUE。PUE即電源使用效率，是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載消耗的能源的比值，也是評價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo)。PUE越接近1表明非IT設(shè)備耗能越少，即能效水平越好。
典型的基于冷水機(jī)的數(shù)據(jù)中心PUE值約為1.5-2.5，其相當(dāng)一部分設(shè)施的總功率被用于冷卻。相比之下，戴爾科技采用Freash Air解決方案的數(shù)據(jù)中心報(bào)告的PUE值則低至1.05，這意味著幾乎所有的設(shè)施電力都用于IT設(shè)備。
戴爾易安信Fresh Air硬件冷卻解決方案可使硬件在更高的溫度和濕度水平下工作，通過使用清潔的外部空氣進(jìn)行冷卻，客戶可以減少運(yùn)行冷水機(jī)的時(shí)間，節(jié)省OpEx等管理成本，使PUE值維持在一個(gè)較低數(shù)值。
具備Fresh Air功能的戴爾易安信硬件產(chǎn)品包括服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)和電源等，這些硬件能夠在高達(dá)45°C的溫度下運(yùn)行，并使用符合ISA-71 G1標(biāo)準(zhǔn)的外部空氣進(jìn)行冷卻。
同時(shí)，借助戴爾科技的Fresh Air系統(tǒng)，客戶可以在用電量持平或下降的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心容量的擴(kuò)展。通過將數(shù)據(jù)中心的溫暖廢氣循環(huán)到主HVAC系統(tǒng)中，新風(fēng)系統(tǒng)在冬季為建筑設(shè)施提供“免費(fèi)”的熱量；而在溫暖的月份，則將外部空氣吸入數(shù)據(jù)中心，并將熱排氣管與建筑物的HVAC系統(tǒng)隔離。
長期以來，風(fēng)冷技術(shù)一直被用于處理器使用功率不超過150W的系統(tǒng)?，F(xiàn)如今，隨著數(shù)據(jù)量暴增，設(shè)備的功率、密度和發(fā)熱量都非昔日可比。當(dāng)數(shù)據(jù)中心的溫度高于傳統(tǒng)的空氣冷卻所能達(dá)到的水平時(shí)，液體冷卻技術(shù)為數(shù)據(jù)中心的冷卻提供了新的解決思路。
Triton和CoolIT
液體冷卻的“降溫秘訣”
當(dāng)今HPC系統(tǒng)通常運(yùn)行功率250W或以上的處理器，此時(shí)液冷就被視為兼具高效與成本的選擇。液體散熱效率比空氣高25倍，傳導(dǎo)熱能效果更好。同時(shí)，由于液體的比熱容大，在吸收大量的熱量后自身溫度不會產(chǎn)生明顯的變化，因而能夠穩(wěn)定CPU溫度。
戴爾科技針對數(shù)據(jù)中心研發(fā)了一項(xiàng)創(chuàng)新性液體冷卻技術(shù)——Triton液體冷卻系統(tǒng)。Triton將水直接放入服務(wù)器sled冷卻CPU，這種方式不僅給CPU帶來最高冷卻效率，而且使用的水比任何其他可用液體冷卻方法用量都要少。該系統(tǒng)還使用100%無滴漏的耦合器來保護(hù)敏感的電子設(shè)備。
Triton還激發(fā)了開發(fā)200W英特爾®CPU的靈感，為工作負(fù)載隨CPU頻率和核心數(shù)量而擴(kuò)展的客戶提供了成本優(yōu)勢。通過使用Triton冷卻，英特爾CPU能夠?qū)⒐?jié)省下的功率和冷卻空間用來獲取更高的性能和吞吐量。
液冷技術(shù)能夠有效提升服務(wù)器的使用效率和穩(wěn)定性，使數(shù)據(jù)中心能夠容納更多服務(wù)器，提高整體運(yùn)營效率。戴爾易安信PowerEdge C6420就是一款典型的液冷服務(wù)器。它在一個(gè)2U機(jī)架中提供多達(dá)4臺雙路服務(wù)器和高容量存儲，為要求苛刻的HPC和橫向擴(kuò)展工作負(fù)載提供動力。
由于狹小的空間將導(dǎo)致散熱難題，所以PowerEdge C6420服務(wù)器提供了直接液冷選項(xiàng)，搭配了戴爾科技與CoolIT合作開發(fā)的液冷解決方案，利用Rack DCLC™以閉環(huán)水流取代典型的金屬散熱器，使服務(wù)器能夠支持高功率處理器和更高的機(jī)架密度，以低功耗獲得出色的性能。
相對來說，PowerEdge C6420服務(wù)器更適合采購新設(shè)備的客戶，對于想對現(xiàn)有設(shè)備加強(qiáng)制冷功能的客戶，戴爾科技與Motivair公司合作推出的ChilledDoor的機(jī)柜式冷卻系統(tǒng)是務(wù)實(shí)之選。
ChilledDoor系統(tǒng)的運(yùn)行原理就是將一個(gè)主動式后門熱交換器，直接安裝在任何標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器機(jī)架的背面，這樣就可以幫助傳統(tǒng)機(jī)架進(jìn)行散熱，從而確保最佳的計(jì)算機(jī)性能和最長的正常運(yùn)行時(shí)間。
通過在機(jī)架級（Rack-level）、行級（Row-level）以及房間級（Room-level）層面實(shí)現(xiàn)按需冷卻，ChilledDoor系統(tǒng)使數(shù)據(jù)中心效率最高可提高90%，升級CPU和加速器硬件無需額外的冷卻基礎(chǔ)設(shè)施，減少了設(shè)備所需的空間，并節(jié)約了對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行高架地板改造的費(fèi)用。
同時(shí)，該系統(tǒng)可與現(xiàn)有的硬件風(fēng)扇配合使用，功耗和內(nèi)部工作溫度都會降低，從而更加節(jié)省能源，并延長IT設(shè)備的使用壽命。
戴爾科技在提供數(shù)據(jù)中心冷卻解決方案方面擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以根據(jù)客戶的實(shí)際情況和需求提供定制化解決方案。其冷卻技術(shù)隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展不斷創(chuàng)新，讓高耗能的數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)綠色運(yùn)營。
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