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更好的数据中心冷却解决方案,液体冷却数据中心

发布时间:2018-11-29 点击数:99
最近的一项研究发现,采用两相冷却剂的液体冷却系统不仅可以节省电能,而且可以节约用水,还将优化和改善数据中心设备的设计。

如今,新的数据中心优化技术正在改变数据中心管理人员部署冷却系统和控制平台的方式。液体冷却不仅仅是优化数据中心冷却系统和服务器性能的技术,通常也是一种彻底改变数据中心经济性运营的方法。液体冷却是经过测试和验证的冷却系统,可帮助数据中心采用一些行业中最先进的用例。

虽然基于气流的传统冷却方法仍是市场应用的主流,但许多组织现在正计划在其服务器和数据中心环境中采用液体冷却技术。最重要的是,高功率密度计算(如用于高性能计算和大数据计算)需要一种新的方法来保持高效运营。而在Ebullient公司发布的一份研究报告中,可以了解其实施液体冷却的新用例以及该技术如何影响现代数据中心的部署

 为什么采用工程流体是一种更好的选择?

无论何时,提到液体冷却的概念,人们通常都会立即认为这意味着用水进行冷却。但是,在现代工作负载、高性能计算、大数据和高密度计算的世界中,在冷却架构中使用水冷并不是最佳选择。

在使用精密冷却系统时,运营商可以采用新一代的直接液体冷却技术,以消除传统的液体冷却系统风险,并进一步提高效率。Ebullient公司采用的冷却系统不是传统水冷系统,而是通过直接部署到耗电量最大的服务器设备(通常是处理器和协处理器)密封模块中的电介质进行冷却。3M公司开发的这种电介质是一种无毒不易燃的工程流体,可以通过蒸发进行散热。该冷却技术可以用于高性能计算、大数据处理甚至基于GPU工作负载的强大系统。这其中包括使用NVIDIA Tesla K80显卡的计算能力的冷却系统。

数据中心冷却的研究

最近的一项研究表明,在开放计算数据中心部署Ebullient DirectJet的两相冷却系统,可以节省电能和水,并且优化数据中心设施的设计。为了获得现场数据,Ebullient公司安装了Winterfell开放式计算服务器,并测量了风冷配置中的基线冷却能耗和IT负载。然后,Ebullient公司为服务器部署了两相冷却系统,并再次评估了冷却能耗和IT负载。根据其研究结果,Ebullient公司建议采用混合数据中心冷却策略。采用Ebullient冷却系统,用于与绝热冷却器匹配的主要IT热负荷。

如果需要,可以在数据中心部署机房空气处理器以获得余热负荷。在一些温暖和潮湿的环境中,传统的精密冷却系统可用于其他负载,甚至可用于非精密建筑采暖、通风和空气调节组件。

在运行18,000台Winterfell服务器的标准开放式计算数据中心中,Ebullient公司采用的机房空调混和冷却策略具有以下优势:

•减少80%的冷却能耗。

•每年减少电力消耗1000万千瓦时

•运行时的电源利用效率为1.1。

更重要的是,通过解耦冷却系统和结构成本,Ebullient公司的蒸发冷却系统可以使开放计算数据中心显著降低建设成本。通过模块化、标准化的机架式泵架,Ebullient公司将其冷却系统部署到建筑物的二次液体回路中。通过线性扩展的部署成本,规模较小的数据中心设施可以实现相同的性能、效率和空间优势。

那么,这种液体冷却系统与传统的冷却系统相比如何呢?在该研究中,采用Iyengar公司和Schmidt公司开发的冷却系统进行对比,其风冷系统需要35台机房空调和一个冷却功率为1.43MW的水冷回路,而IT热负荷为2.92 MW(其电源利用效率为1.49)。采用Ebullient公司的蒸发冷却系统,以两相冷却的形式可以去除服务器总热负荷的70%,机房空调的数量可以从35台减少到10台,因此仅需要288 kW的功率来冷却2.92 MW的IT负载(电源利用效率降低到1.1)。这表示冷却功率降低约80%(从1.43MW降到288kW)。

数据中心采用工程流体冷却技术,可能会为企业的数据中心生态系统带来显著的改变和影响。而液体冷却已经成为一种提高数据中心效率并降低电源利用效率的强大制冷技术。


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