隨著數(shù)字技術(shù)向經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域全面持續(xù)滲透,全社會對算力的需求不斷提升,預(yù)計每年將以20%以上的速度快速增長。數(shù)據(jù)中心屬于耗能產(chǎn)業(yè),其規(guī)模的擴(kuò)大帶來了不斷增長的用電量,根據(jù)統(tǒng)計,截止去年5月,我國數(shù)據(jù)中心年用電量已占全社會用電的2%左右,產(chǎn)生了大量的碳排放。
降PUE成數(shù)據(jù)中心關(guān)注重點(diǎn)
《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021-2023年)》表示,到2023年底,新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下,嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下;“東數(shù)西算”工程中,要求內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏4處樞紐設(shè)立的數(shù)據(jù)中心集群PUE控制在1.2以下;京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝4處樞紐設(shè)立的數(shù)據(jù)中心集群PUE控制在1.25以下。為保證建設(shè)及改造的政策合規(guī)性,數(shù)據(jù)中心需要從多個方面進(jìn)行節(jié)能減碳,其中,制冷系統(tǒng)耗能巨大,僅次于IT設(shè)備,提升制冷效率成為降低PUE、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳的重要手段。
液冷系統(tǒng)成數(shù)據(jù)中心散熱新寵兒
傳統(tǒng)風(fēng)冷解熱極限相對較低,散熱效果受自然冷源、氣候天氣等環(huán)境因素影響大,在數(shù)據(jù)中心機(jī)房密度提高,關(guān)鍵芯片及相關(guān)零部件功耗不斷攀升的當(dāng)下,想要提升制冷效果,實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)維,就需要增加相關(guān)設(shè)備,用能便會進(jìn)一步提高,難以滿足各地數(shù)據(jù)中心對低PUE值的要求。
液冷則在高效制冷方面有著天然優(yōu)勢。據(jù)資料,液冷技術(shù)是指使用液體取代空氣作為冷媒,與發(fā)熱部件進(jìn)行熱交換,帶走熱量的技術(shù),相較于風(fēng)冷技術(shù)可有效提升服務(wù)器的使用效率和穩(wěn)定性。相較于傳統(tǒng)風(fēng)冷,液冷具備強(qiáng)冷卻力,冷卻能力是空氣的1000-3000倍,可實(shí)現(xiàn)超高密度制冷,這能大幅降低數(shù)據(jù)中心PUE,冷板液冷的PUE值可小于1.15,新興的高投入的浸沒式液冷PUE甚至可以達(dá)到1.1以下。
結(jié)合相應(yīng)的運(yùn)維系統(tǒng),液冷還能夠進(jìn)行精確制冷,可以實(shí)現(xiàn)部件級制冷,溫度恒定,保證元器件高性能、穩(wěn)定工作,這提升了制冷效率,有效降低了制冷成本。運(yùn)營過程中,液冷沒有壓縮機(jī)與風(fēng)扇,噪音可低于50dB,對周邊生態(tài)更加友好。同時,液冷受環(huán)境因素影響小,幾乎可部署在任何地區(qū),且能夠全天候提供穩(wěn)定供冷,實(shí)現(xiàn)高效制冷。
基于以上特性,不論是出于政策合規(guī)的考量、對低PUE的追求,還是出于綠色發(fā)展的需要、單機(jī)柜功率密度對高效制冷的要求,數(shù)據(jù)中心都將大力引入液冷,數(shù)據(jù)中心進(jìn)入液冷時代。
中興通訊液冷方案助力客戶打造節(jié)能數(shù)據(jù)中心
中興通訊冷板式液冷亮點(diǎn)
高密省地: 功率密度高,機(jī)房空間利用率可提升2～5倍
極致節(jié)能: 高效冷卻,系統(tǒng)能耗低,PUE<1.15,CLF<0.1
超低噪音: 機(jī)房噪聲比普通機(jī)房小6dB
高可靠性: 接頭自動泄壓,雙向密封無泄漏,最不利流量保障
冷板式液冷解決方案技術(shù)原理
冷板式液冷系統(tǒng)利用工作流體流過芯片背部冷板的通道,冷卻液在通道內(nèi)通過板壁與芯片進(jìn)行熱交換,帶走芯片上的熱量,其中液冷系統(tǒng)帶走60%-80%IT設(shè)備熱量,風(fēng)冷系統(tǒng)帶走20%-40% IT設(shè)備熱量。
隨著國家對節(jié)能減排的更高要求,中興通訊積極進(jìn)行技術(shù)研發(fā),形成了以冷板式液冷為主的液冷系統(tǒng)方案,助力全球客戶打造極致節(jié)能的綠色數(shù)據(jù)中心。
中興通訊建設(shè)的全液冷數(shù)據(jù)中心項目,單機(jī)柜設(shè)計總功率密度20kW, 其中液冷散熱比例70%,熱管背板散熱比例30%,采用插框式CDU置于IT機(jī)柜內(nèi)部下方位置,閉式冷塔中的水直接通到液冷服務(wù)器的冷板中帶走熱量,水冷背板與冷板式液冷系統(tǒng)共用外部冷卻水塔冷源,因?yàn)轫椖康臉O致PUE表現(xiàn),獲得了2022年CDCC數(shù)據(jù)中心科技成果獎。
中興通訊一直致力于將液冷技術(shù)應(yīng)用到通訊領(lǐng)域,隨著對技術(shù)不斷的積累和創(chuàng)新,已完成單板級、插箱級、機(jī)柜級、機(jī)房級四個不同維度的液冷技術(shù)攻關(guān),形成鮮明的技術(shù)特點(diǎn)。推出ICT液冷一體化解決方案,用戶可根據(jù)自己的使用需求及現(xiàn)有設(shè)備情況進(jìn)行選擇。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)液冷技術(shù)成熟度、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化工作有待進(jìn)一步提升,中興通訊為推進(jìn)液冷技術(shù)的快速發(fā)展,發(fā)布了《中興通訊液冷技術(shù)白皮書》,促進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能建設(shè)和國家雙碳目標(biāo)達(dá)成。
