專家表示，雖然液體冷卻越來越受到關(guān)注，但在可預(yù)見的未來，混合冷卻在數(shù)據(jù)中心中仍將是必不可少的。

在今年的數(shù)據(jù)中心世界大會上，一場又一場的會議 頌揚了各種形式的液體冷卻的輝煌。主旨演講者和小組成員提供了有關(guān)如何以及何時實施該方案的提示，而分析師則提供了與該行業(yè)預(yù)期增長相關(guān)的令人印象深刻的數(shù)據(jù)。

這就是圍繞液體冷卻的炒作，人們可能會認為它即將取代數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)空氣冷卻。但就目前而言，事實并非如此。

雖然液體冷卻確實來得很快，但它將成為混合冷卻裝置的一部分，根據(jù)應(yīng)用、產(chǎn)生的熱量、成本和設(shè)施的能力，空氣和液體技術(shù)被結(jié)合在一起并進行優(yōu)化。

“冷卻創(chuàng)新使我們能夠以更低的功耗進行更多的計算，”O(jiān)mdia首席分析師Shen Wang說。“但是，混合冷卻將實現(xiàn)成本和性能的最佳平衡。

液體冷卻的興起

隨著 IT 設(shè)備制造商轉(zhuǎn)向液體冷卻以去除高功率芯片的熱量，重要的是要記住，數(shù)據(jù)中心中的許多組件將保持風冷狀態(tài)，并且它們可能會在未來許多年內(nèi)保持這種冷卻狀態(tài)。

“即使所有機柜都用液體冷卻，仍然會有大量的熱量散發(fā)到房間里，”Upsite Technologies的高級工程師Lars Strong在今年華盛頓特區(qū)舉行的數(shù)據(jù)中心世界大會上說。“最先進的液冷數(shù)據(jù)中心可能仍然需要至少20%到30%的風冷。

“在未來幾十年內(nèi)，空氣冷卻將逐漸被液體冷卻技術(shù)所取代，”他解釋說。“隨著液體冷卻和其他更高效的冷卻技術(shù)變得越來越普遍和具有成本效益，越來越多的數(shù)據(jù)中心將轉(zhuǎn)向這些技術(shù)。

混合方法

斯特朗說，盡管液體冷卻技術(shù)不斷進步，但100%液冷數(shù)據(jù)中心的概念仍然是一個白日夢。

一旦使用液體冷卻設(shè)備，熱量就會傳遞到設(shè)備上。一些熱量被消散到周圍的空間中，需要空氣冷卻來去除它。因此，混合設(shè)施正在興起，可以最大限度地發(fā)揮空氣和液體冷卻的優(yōu)勢。畢竟，每種冷卻技術(shù)都有其明顯的優(yōu)點和缺點。有些冷卻效率更高，但難以實施，需要大量的前期投資。其他的很便宜，但一旦密度水平超過某個點就會掙扎。

“數(shù)據(jù)中心管理人員必須了解不同冷卻解決方案的互補性，”Strong說。

StrategITcom的負責人兼首席技術(shù)官Carrie Goetz補充道：“許多數(shù)據(jù)中心將部署液體來冷卻熱點和高密度區(qū)域，而主房間將采用空氣或冷卻，因為它的功率密度較低。

混合冷卻的多個階段

有些人對混合冷卻的看法有限。他們認為這是一個實施液體冷卻的設(shè)施，該設(shè)施還使用空氣冷卻來降低房間和機架溫度。但是，還有很多。

“除了擁有混合數(shù)據(jù)中心空間外，還可以采用混合方法進入計算外殼或機柜內(nèi)，”Strong說。“一個例子是后門熱交換器，它引入了裝有冷凍水的門，這些冷水可以安裝在風冷機架的背面。”

直接到芯片 （DtC） 冷卻也可以通過將冷卻的液體循環(huán)通過與 CPU 和其他熱點直接接觸的冷板來引導大量熱量。然而，一些傳遞到液體中的熱量會消散到房間中，這仍然必須通過空氣冷卻去除。

同樣，浸入式冷卻（將服務(wù)器、機架或整排設(shè)備浸入介電液體中）通過與液體直接接觸來帶走熱量。但是裝有IT設(shè)備的水箱不斷向周圍環(huán)境散發(fā)熱量。

“浸入式冷卻并不能消除所有的熱量，因為液桶會向房間釋放大量熱量，而這些熱量需要通過空氣冷卻去除，”斯特朗說。

繼續(xù)努力提高空氣冷卻效率

斯特朗敦促那些熱衷于實施數(shù)據(jù)中心液體冷卻的人也繼續(xù)致力于空氣冷卻。他說，無論引入多少液體，空氣冷卻效率的基本原理都是正確的。在新興的混合冷卻環(huán)境中，通過實施空氣冷卻最佳實踐，可以大大提高液體冷卻投資的價值。

“通過使用空氣冷卻和其他效率措施，PUE數(shù)字花了幾十年的時間才顯著下降，”Strong說。“但PUE數(shù)字已經(jīng)停滯不前。在空氣冷卻方面仍有很大的改進空間。

他建議數(shù)據(jù)中心經(jīng)理忠于基本原則。30 年前，將送風與廢氣分離至關(guān)重要，今天仍然至關(guān)重要。機房空調(diào) （CRAC） 和機房空氣處理器 （CRAH） 裝置使用風扇、冷卻盤管、冷水機組和其他組件來散熱。每個元素都應(yīng)該以最佳方式運行。應(yīng)調(diào)查氣流，以確保冷空氣流向最需要的地方，并妥善控制熱空氣。因此，必須很好地實施過道密封系統(tǒng)、地磚、空白板和各種密封解決方案，以防止空氣逸出。

“空氣因效率低下而受到批評，但如果處理得當，情況就不是這樣了，”斯特朗說。“英特爾已經(jīng)記錄了 40 KW 機架的風冷。”

他舉了一個CRAH冷水機組的例子，由于運行效率低下，該冷水機組每年浪費190,000美元。通過校準水值位置傳感器、冷水機水泵和冷水機組設(shè)定點，冷卻基礎(chǔ)設(shè)施負荷減少了 20%。但即便如此，該設(shè)施也沒有實施相對便宜的機架密封，從而可以進一步降低冷卻負荷。

混合未來

未來幾年，液體冷卻將穩(wěn)步進入數(shù)據(jù)中心。

Uptime Institute 最近的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)，16% 的數(shù)據(jù)中心經(jīng)理認為液體冷卻將在 1-3 年內(nèi)成為主要的冷卻方法，41% 的人認為這需要 4-6 年。

盡管如此，Strong斷言，在可預(yù)見的未來，混合冷卻方法可能適用于幾乎所有數(shù)據(jù)中心。有的會做大量的液體冷卻，有的則繼續(xù)主要依靠傳統(tǒng)的風冷系統(tǒng)，逐漸添加一些液體。

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審核編輯 黃宇