數據中心冷戰:風冷未央 液冷已至

2018-10-18 20:53 水冷編輯 網絡整理
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近幾年,數據中心的能耗問題受到越來越多的關注,并且已經成為制約數據中心行業可持續發展的重要因素。為此,2013年以來,政府相繼出臺了多項政策,對新建數據中心的節能水平提出了要求,北京更是暫停了PUE>1.5的新建數據中心審批工作。

數據中心為了追求更加的高效節能,冷卻技術也發展出了多種形式。目前,數據中心市場上主要采取制冷方式包括:風冷精密空調制冷和水冷精密空調制冷。

數據中心早期并沒有專用的精密空調,也沒有統一的標準,早期的數據中心主要用的是民用大功率空調,這種空調主要是為人而設計,并不合適在數據中心的環境中使用,與機房專用空調相比在恒溫、恒濕、除塵等方面均達不到數據中心的標準。在數據中心發展初期,由于受到當時條件所限,使用這種空調也只是權宜之計。

數據中心冷戰:風冷未央 液冷已至圖片

到上世紀70年代,機房專用精密空調出現,精密空調可以有效保障數據中心的恒溫恒濕環境,而除塵方面采用新風系統和機房正壓除塵,從而滿足數據中心保持適度恒定,良好的空氣潔凈度、具備遠程監控等要求。

2000年以后,我國改革開放到了一個新的時期,國內互聯網開始快速發展,數據中心也進入到了一個新的發展階段。因為網絡的普及,互聯網的發展,信息傳遞越來越頻繁,產生的數據量和計算量越來越大,這時為了保障數據中心的安全穩定,人們對精密空調系統的高可用性提出了更高的要求,在空調系統設計中,可用性、綠色節能、動態冷卻成為了主要的創新方向。

與風冷精密空調制冷相比,水冷精密空調制冷則呈現起步較早,發展緩慢的現象。

上世紀60年代,水冷開始被運用到大型計算機主機和高性能個人計算機中。起初,數據中心中的熱負荷較低,使用風冷比水冷的成本低,所以當時更多的機房主要還是使用風冷。后來,隨著設備的不斷增加,服務器越發的密集,人們發現風冷已經開始不能滿足冷卻需求,這個時候水冷技術得以發揮出自己的優勢,因為在熱傳導方面,水比空氣有效得多,據測算,用于冷卻時,水的效率是空氣的3500倍。

后來,IBM研究人員推出了直射式散熱技術。這是一種水冷技術的新突破,在一個密閉的系統中將水直接噴射至芯片背板,并隨后將吸附芯片熱量的水分吸干。這套系統采用了多達5萬個噴嘴和1個復雜的樹狀回路結構系統。

大約10年前,人們發現將水冷管道通過機架直接接入到服務器上,并配合處理器散熱器上的水冷銅座共同發揮作用,這種方式的散熱效率相比之前的更好。

再后來,因為水冷能耗低,效率高等特點逐漸也成為了機房冷卻的主要方式。

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