北京2021年10月26日 /美通社/ -- 隨著智慧應(yīng)用的快速部署及5G帶來的萬物互聯(lián)，高性能、高密度計算需求加速增長，我國數(shù)據(jù)中心規(guī)模和數(shù)量得到長足發(fā)展，同時數(shù)據(jù)中心的能耗問題也日益突出。工信部日前發(fā)布的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》指出，到2023年新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下，如何提升散熱效率，降低數(shù)據(jù)中心能耗，成為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的一大挑戰(zhàn)。
為推進數(shù)據(jù)中心綠色高效發(fā)展，加強產(chǎn)業(yè)界相互交流，由浪潮信息主辦的第三期開放計算技術(shù)沙龍以先進散熱的研究與實踐為主題，邀請來自清華大學(xué)、中科院上海有機所、英特爾、史陶比爾、愛美達、Cooler Master、京東等嘉賓進行主題演講。沙龍現(xiàn)場設(shè)置圓桌討論環(huán)節(jié)，美團、山東大學(xué)、OPPO、快手、UCloud、朝亞科技、招商銀行、青云、突破電器等技術(shù)專家，從產(chǎn)、學(xué)、研、用角度圍繞“先進散熱研究與實踐”進行了交流研討。
開放計算技術(shù)沙龍現(xiàn)場
清華大學(xué)航天航空學(xué)院黨委書記曹炳陽教授指出，散熱對現(xiàn)代電子系統(tǒng)是一個挑戰(zhàn)，溫度每升高1攝氏度電子器件的壽命縮短5%，散熱還直接影響電子系統(tǒng)的功率輸出和能耗，業(yè)界通常采用的散熱方法包括空冷、熱管、單相液冷、兩相液冷及噴淋系統(tǒng)等，通過優(yōu)化電子器件散熱系統(tǒng)的拓撲設(shè)計，可以有效提高散熱能力和提升散熱系統(tǒng)能效，降低熱管理成本。
中科院上海有機所研究員吳永明介紹了具有極高冷卻效率的“超級”技術(shù) -- 蒸發(fā)冷卻散熱技術(shù)，該技術(shù)具有高絕緣、低沸點、自循環(huán)、經(jīng)濟高效特點，冷卻效率是水冷的31倍，自然風冷的6250倍。目前團隊正在對浸沒式蒸發(fā)冷卻介質(zhì)進行研究，尋找具有絕緣性能、流動性好，沸點適中，對環(huán)境友好，并且不燃、不爆、無毒、無腐蝕性等特性的冷卻介質(zhì)。
浪潮信息技術(shù)研發(fā)部散熱研發(fā)經(jīng)理劉廣志進行了風冷極限分析，在風冷設(shè)計方面重點從散熱部件著手優(yōu)化，研究表明風扇部件應(yīng)用葉尖小翼等方式可以對風量提升、噪聲降低起到很好的效果，散熱器部件通過增加可用空間同樣會帶來直觀的效果，同時服務(wù)器的系統(tǒng)設(shè)計和布局也會大大影響風冷設(shè)計的散熱極限。
在液冷方面，浪潮信息數(shù)據(jù)中心液冷研發(fā)經(jīng)理李金波介紹，根據(jù)技術(shù)成熟度和市場需求度，現(xiàn)階段主要進行單相冷板液冷數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品開發(fā)。在浸沒式液冷方面，浪潮數(shù)據(jù)中心通過浸沒式液冷仿真、長周期浸泡運行測試、索氏萃取技術(shù)測試，驗證系統(tǒng)穩(wěn)定性及材料與冷卻液相容性，并做了很多探索工作。
英特爾數(shù)據(jù)中心平臺事業(yè)部高級平臺架構(gòu)師張駿，介紹了先進散熱技術(shù)運用于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和新數(shù)據(jù)中心能源效率提升演進趨勢和工程案例，同時分享了基于英特爾至強可擴展處理器模塊化平臺參考設(shè)計，解耦計算和IO，優(yōu)化于浸液式服務(wù)器系統(tǒng)的參考架構(gòu)，以及浸液散熱技術(shù)在邊緣服務(wù)器架構(gòu)設(shè)計的工程實驗案例。
會上，Cooler Master產(chǎn)品營銷高級總監(jiān)黃闿運從部件設(shè)計的角度介紹了風、液冷優(yōu)化措施，通過改變熱管形狀，優(yōu)化復(fù)合毛細結(jié)構(gòu)提升散熱效果；液冷方面，可通過串并聯(lián)水路測試驗證水冷板模塊的可靠性，對于分水器、水泵等部件重點驗證化學(xué)兼容性及可靠性。
液冷服務(wù)器面臨著如何補液、集分水器與冷板裝配、維護排液等問題，愛美達上海研發(fā)總監(jiān)李強介紹，由于涉及大量的部件，且極少有相關(guān)行業(yè)有如此長設(shè)計壽命的需求，很難獲取相關(guān)的應(yīng)用數(shù)據(jù)評估產(chǎn)品整體可靠性。目前狀況下，單機柜、高度不超過12U的液冷風冷產(chǎn)品逐步成為市場的主力。
液冷系統(tǒng)運行中要防止冷卻液帶來的腐蝕，史陶比爾（杭州）水冷技術(shù)項目工程師黃軍介紹，流體不兼容及電化學(xué)腐蝕是導(dǎo)致腐蝕的兩個主要原因，要保證液冷系統(tǒng)中水冷板、快速接頭、軟管與水冷液相互兼容，在材質(zhì)選擇上傾向于低電勢的大體積部件+高電勢的小體積部件。
作為先進散熱技術(shù)應(yīng)用代表，京東硬件研發(fā)團隊經(jīng)理王貴林介紹了在部署液冷系統(tǒng)中的經(jīng)驗，京東液冷系統(tǒng)中，開發(fā)了針對關(guān)鍵部件CPU液冷板性能指數(shù)，并將其作為選型重要參考；根據(jù)服務(wù)器DIMM實際間隙距離來選用不同的DIMM液冷板方案，并對液冷系統(tǒng)軟管進行低溫、變形等多項測試；維持系統(tǒng)風道設(shè)計，風冷與液冷模式的自由切換；并且部署了隨管路部署感應(yīng)線，監(jiān)測節(jié)點內(nèi)液漏風險并做出反應(yīng)。
在“雙碳”背景下，降低PUE、推進數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為大勢所趨，相信在產(chǎn)業(yè)界各方的共同努力下，一定能夠找到最佳散熱技術(shù)，探索出數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展最優(yōu)路徑。
