在對效率、可擴(kuò)展性和可持續(xù)性的不懈追求中，數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)現(xiàn)自己正處于突破性轉(zhuǎn)型的邊緣。今天重點介紹一項即將重塑數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施格局的顛覆性創(chuàng)新——液冷。隨著對計算能力的需求不斷增加，傳統(tǒng)的空氣冷卻方法已經(jīng)達(dá)到極限，促使數(shù)據(jù)中心的未來向液冷范式轉(zhuǎn)變。

液冷曾經(jīng)只用于利基應(yīng)用，現(xiàn)在正在成為一種可擴(kuò)展且高效的解決方案，有望釋放現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的全部潛力。通過更有效地散熱并實現(xiàn)更高密度的部署，液冷可以解決先進(jìn)計算設(shè)備不斷上升的功率密度問題，并使數(shù)據(jù)中心能夠滿足人工智能、云計算和邊緣計算等新興技術(shù)的需求。

在本文中，我們將深入研究液冷的變革能力，并探討它相對于傳統(tǒng)空氣冷卻方案所提供的眾多優(yōu)勢。從能源效率和降低運營成本到提高性能和環(huán)境可持續(xù)性，液冷正在引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心技術(shù)的革命。

什么是液冷？

液冷，特別是浸沒式液冷，是數(shù)據(jù)中心用來有效散發(fā)IT硬件熱量的先進(jìn)方法。在浸沒式液冷中，IT硬件（包括處理器、GPU和其他組件）直接浸入絕緣液體中。這種液體充當(dāng)有效的冷卻劑，吸收硬件在運行過程中產(chǎn)生的熱量。

液冷背后的關(guān)鍵原理是直接高效的熱傳遞。當(dāng)IT硬件運行時，由于人工智能、自動化和機器學(xué)習(xí)等高性能計算任務(wù)，它會產(chǎn)生大量熱量。為了保持最佳性能并防止過熱，必須有效消散產(chǎn)生的熱量。

在浸沒式液冷中，冷卻液包圍硬件組件，允許與熱源直接接觸。因此，熱量快速有效地從組件傳遞到冷卻液，確保硬件的有效冷卻。

液冷（尤其是浸沒式液冷）最顯著的優(yōu)勢之一是其無與倫比的效率和可擴(kuò)展性。通過將硬件直接浸入冷卻液中，與傳統(tǒng)的空氣冷卻系統(tǒng)相比，浸沒式液冷可以處理更高的熱密度。此功能使其成為具有高工作負(fù)載和高功率密度的數(shù)據(jù)中心的理想選擇。

此外，浸沒式液冷為數(shù)據(jù)中心提供了幾乎無限的容量。隨著數(shù)據(jù)中心需求的不斷增加，以及人工智能、自動化和機器學(xué)習(xí)等高性能計算趨勢的發(fā)展，浸沒式液冷被證明是一種面向未來的解決方案。它可以滿足電力需求并有效管理不斷增加的熱量產(chǎn)生，確保數(shù)據(jù)中心保持靈活性并適應(yīng)新興技術(shù)。

實例探究

案例研究1：勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）

行業(yè)：研究和高性能計算

挑戰(zhàn)：LLNL運行著一些世界上最強大的超級計算機，用于科學(xué)研究，包括氣候建模、核模擬和天體物理學(xué)。這些超級計算機會產(chǎn)生巨大的熱量，需要高效的冷卻解決方案來保持最佳性能。

解決方案：LLNL為其HPC系統(tǒng)采用浸沒式液冷解決方案，將服務(wù)器機架直接浸入絕緣冷卻液中。

好處：

提高冷卻效率：液冷有效地將熱量從關(guān)鍵組件轉(zhuǎn)移出去，使LLNL能夠以更高的功率密度運行超級計算機，同時保持最佳性能。

節(jié)能：冷卻效率的提高使LLNL能夠減少冷卻所需的功耗，從而顯著節(jié)省能源。

減少占地面積：液冷消除了對傳統(tǒng)空氣冷卻基礎(chǔ)設(shè)施的需求，減少了數(shù)據(jù)中心的物理占地面積，并實現(xiàn)更高效的空間利用。

降噪：沒有冷卻風(fēng)扇并減少氣流，帶來更安靜、更舒適的工作環(huán)境。

案例研究2：Advania數(shù)據(jù)中心

行業(yè)：數(shù)據(jù)托管和云服務(wù)

挑戰(zhàn)：Advania數(shù)據(jù)中心面臨著為其云服務(wù)和數(shù)據(jù)托管操作高效冷卻高密度服務(wù)器機架的挑戰(zhàn)。

解決方案：Advania數(shù)據(jù)中心采用創(chuàng)新的兩相液冷解決方案來滿足苛刻的冷卻要求。

好處：

可擴(kuò)展性：液冷系統(tǒng)使Advania能夠在不影響冷卻能力的情況下部署高密度服務(wù)器機架，從而實現(xiàn)高效的資源利用。

可持續(xù)運營：液冷系統(tǒng)降低了數(shù)據(jù)中心的整體能耗，有助于降低碳排放并符合其可持續(xù)發(fā)展計劃。

高性能：通過高效冷卻，Advania數(shù)據(jù)中心為其云服務(wù)實現(xiàn)了一致且可靠的性能，確保為客戶提供卓越的服務(wù)水平。

節(jié)省成本：隨著時間的推移，能源消耗的減少和性能的提高為Advania數(shù)據(jù)中心帶來了顯著的成本節(jié)省。

案例研究3：Tech Data Advanced Solutions

行業(yè)：高性能計算解決方案

挑戰(zhàn)：Tech Data Advanced Solutions需要一種冷卻解決方案來支持其用于人工智能和數(shù)據(jù)分析的高性能計算集群。

解決方案：Tech Data Advanced Solutions部署了采用直接芯片冷卻技術(shù)的液冷系統(tǒng)。

好處：

超頻能力：液冷使Tech Data能夠?qū)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/132/" target="_blank">CPU進(jìn)行超頻，從而實現(xiàn)更高的處理速度并最大限度地提高計算性能。

減少維護(hù)：液冷可最大限度地減少灰塵堆積并防止空氣流通問題，從而減少頻繁維護(hù)和停機的需要。

性能增強：通過提高冷卻效率，Tech Data的HPC集群獲得了更高的CPU性能和優(yōu)化的計算能力。

面向未來：液冷解決方案使Tech Data能夠滿足未來硬件升級和新興技術(shù)的散熱需求。

這些案例研究舉例說明了液冷如何為各行業(yè)的數(shù)據(jù)中心帶來顯著優(yōu)勢。從提高冷卻效率和節(jié)能到可擴(kuò)展性、可持續(xù)性和改進(jìn)的性能，液冷被證明是一種改變游戲規(guī)則的技術(shù)，可確保數(shù)據(jù)中心能夠滿足高性能計算不斷變化的需求，并保持在數(shù)字化創(chuàng)新的前沿。

液冷的未來

作為全球數(shù)據(jù)中心光互連中間件的開發(fā)者之一，易飛揚通過長期堅持研發(fā)應(yīng)用于液冷服務(wù)器和液冷數(shù)據(jù)中心的液冷互連技術(shù)，推出了陣容完備的浸沒式液冷產(chǎn)品，包括10G至800G浸沒式液冷光模塊/DAC/AOC，以及液冷延長器等,并且通過了驗證。

總之，液冷，特別是浸沒式液冷，是一種改變游戲規(guī)則的技術(shù)，數(shù)據(jù)中心正在采用它來滿足高性能計算不斷增長的需求。通過直接將IT硬件浸入絕緣冷卻液中，液冷可實現(xiàn)高效散熱并支持關(guān)鍵組件的持續(xù)性能。隨著數(shù)據(jù)中心行業(yè)擁抱人工智能、自動化和機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的前沿趨勢和進(jìn)步，液冷站在最前沿，提供最高水平的效率并確保數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施面向未來。

審核編輯 黃宇