|
|
|
bebschhclce.jpg
“炽热”的数据核心，该如何“冷漠究竟”？
拆解数据核心能耗构造：节能从何处动手高效液冷迈入理论阶段，散热效力的“奇点”时辰
“高能耗”始终以来都是数据核心经营过程当中的痛点。
2021年，我国数字经济范围达45.5万亿元，占全年GDP比例高达39.8%。而数字经济高速开展则离不开计算、存储和网络等根底设施的反对，2017-2021年，我国数据核心范围激增，机架数量从166万架增至520万架，年均复合增速超30%。
在数字经济撬动更大经济价值的同时，托起数字经济开展的数据核心却像一只只“能耗巨兽”，日夜不断地运转着——2021年，我国数据核心总耗电量达2166亿度，约占全社会用电量的2.6%；碳排放量达1.35亿吨，占全国二氧化碳排放量的1.14%摆布。
改良数据核心高能耗的现状，不只是我国“双碳”政策的要求，更是行业升高经营本钱、晋升能效比的迫切需要。
中兴通信与英特尔作为数字根底设施畛域的领导者，则早早行为起来，从芯片等元件层面，到机架、全部数据核心解决计划层面，为构建绿色数据核心提供了片面的技术反对。
s35d4cfzl0e.jpg
拆解数据核心能耗构造：节能从何处动手
那末到底应该如何升高数据核心的能耗呢？从PUE合成下手似乎是最间接的思绪。
PUE即数据核心总耗电量与数据核心IT装备耗电量的比值，是权衡数据核心整体能耗程度的目标。PUE值越接近1，则象征着非IT功耗越低，动力利用率越高。
2022年8月，国度发改委等7部门联结公布的《信息通讯行业绿色低碳开展行为方案（2022-2025年）》中就提出，到2025年，全国新建大型、超大型数据核心均匀PUE值降至1.3下列，改建中心机房PUE降到1.5下列。而截至2021年，我国全国数据核心均匀PUE仍高达1.49。
从PUE的定义看，升高能耗，能够从“进步分母”和“增加份子”两方面下手。但因为份子和分母的相干性，实质上仍是要升高除IT装备外供电装备、制冷装备等其余装备的总体能耗。
同时，晋升办事器、网络装备和存储装备等中心IT装备的能效一样首要。“不克不及单纯看数据核心线损耗了多少，而是要看用电的公道性。在一样的负载下，假如可以提供更多的办事，也是晋升数据核心能效的一个首要方面。” 英特尔中国区数据核心和人工智能产品计划架构师团队总监高丰在一次采访中表现。
作为办事器中的机能中心——CPU，英特尔将晋升能效的指标融入了第三代英特尔?至强?可扩展处置器的设计中，在机能比拟前一代晋升了40%以上的根底上，翻新性的采取了全新的频率选择技术（SST技术）。基于此，第三代英特尔?至强?可扩展处置器能够按照不同的任务负载，随时调剂参预运算的中心数量和频率，如在直播、游戏等场景下调用高频低压的高机能模式，而在云业务、动态运算时，则使用相婚配的低能耗模式。在高中心数+低主频，以及低中心数+高主频两种形态下的自若切换防止了CPU的机能挥霍，能够说是把每一个瓦电都用到了极致。
4uz1fdhcfk1.jpg
而另外一方面，要增加IT装备的总体能耗，最中心的就是要解决散热问题。同手机、电脑等电子装备同样，办事器最大的朋友也是“发烫”。需求想尽方法散热、让办事器放弃最温馨的任务温度，能力确保装备的不乱运转，同时升高这部份能量损耗。
目前数据核心中最主流的是散热形式是风冷，即经过空调、风扇、散热器等组件帮忙主板、硬盘散热。中兴通信则基于多年的技术积攒和行业理论，不停推出更高效的风冷计划，包罗减少办事器外壳和硬盘外壳的透风孔以晋升进风量，使用高机能风扇、高效导风罩和高效塔式铜管散热器来升高CPU温度等。
但跟着办事器密度愈来愈高，中心电子元件的能耗和发烧愈来愈重大，风冷计划也逐步变得爱莫能助，更为高效的液冷计划也由此应运而生。
naxkx5rx2pl.jpg
高效液冷迈入理论阶段，散热效力的“奇点”时辰
液冷计划即利用冷却液帮忙数据核心的芯片、办事器、机柜进行散热。
比拟传统的风冷解决计划，一方面，因为液体热传导成果是空气的25倍，且吸热后温度变动不显著，冷却才能是空气的1000到3000倍，从而可以更高效的不乱CPU、办事器的温度；另外一方面，液冷计划能够增加建立空调零碎的投入和空调、风扇运转的高额电费投入，不只能比风冷零碎节能30%，还能晋升单位空间办事器密度，统筹效力与能耗。
只管具备泛滥劣势，长时间以来，遭到漏液、进出水管路需求配备快接插头、机柜革新难度大等问题的影响，液冷计划一直没有成为市场的主流选择。
而跟着以中兴通信为代表的头部根底设施供给商不停的运用理论和技术翻新，降温形式向液冷转变已成了大势所趋。数据核心的“液冷时期”曾经到来。
作为一直在市场一线“聆听炮火声”的中兴通信，早已开始了在液冷技术上的规划。截至目前，中兴通信曾经获得了10多项液冷技术专利，波及液冷零碎牢靠性、强化散热、流量平衡等多个技术标的目的，掩盖了冷板式液冷、浸没式液冷等主流的液冷技术，推进了液冷运用的成熟。
为了晋升液冷牢靠性，中兴通信在零部件用料上采取了柔性耐侵蚀液冷管路，并通过高强度的加固和焊接设计，最大水平知足了液冷零碎总体的牢靠性和持久度，在出厂前的测试中能够达到10年以上的使用寿命。
同时，面对漏液问题，中兴通信的液冷办事器配备了一个可以智能检测漏液的“平安卫士”，以实时监控液冷零碎形态，在发现风险时能以秒为单位立刻收回正告，并被动采用断电等应急措施，包管装备平安。
在解决计划层面，中兴通信则能够按照不同的运用场景，提供基于不同液冷技术的解决计划和包罗CPU液冷、CPU+内存条液冷、CPU+内存条+VR液冷等多种局部定制化计划，以便客户可以按照需要及本钱针对性的进行选择。
sie32ej4ki0.jpg
同时，中兴通信与英特尔协作，首创性的使用了三维平面真空腔均热板散热技术，跳出了传统的热管散热，能够将芯片置于腔室之中，用气液转换的形式向周围散热，导热形式从一维回升到多维，导热面积更大更平均，还能升高20%摆布的本钱。
但是，对数据核心而言，任何单点的技术冲破都难以彻底改良其高能耗的现状。结构绿色的数据核心是一项繁杂的零碎工程，需求的是全方位、多角度的技术反对。
aryfornsxuv.jpg
一体化解决计划
助力数据核心一站式步入“绿色”时期
“详细到数据核心的节能，确定不仅仅是升高PUE这么简略，需求从器件、办事器、机架、数据核心模块等多个档次斟酌。中兴通信则能够为数据核心提供不同层面的节能技术反对，包罗一体化的解决计划，力求以最低本钱、最大水平的帮忙客户升高总体能耗。”中兴通信办事器产品总工周赞鑫说。
针对液冷散热，中兴通信联结英特尔等协作火伴，可以提供非常成熟的一体化液解决计划：能够基于算力和环境需要，由AI管制各装备的能耗；数据核心级的片面监控和预警；以及更低本钱的设计计划和更疾速的装置部署，片面助力数据核心走向“绿色”时期。目前，在中兴通信建立的全液冷数据核心名目中，液冷散热的比例曾经达到了70%，也让数据核心的PUE冲破了极致，并一举获取了2022年CDCC数据核心科技效果奖。
除了为办事器提供散热设计外，中兴通信还优化了办事器的供电计划，并在硬件上采用CPU智能调频、硬盘自动休眠的办法，配合智能化的软件成效和电池办理，全方面升高了办事器能耗。
事实上，“节能减排”关于当下的数据核心来讲早已不单是标语，而是数据核心建立和革新中必需达到的首要策略指标。
作为数据核心“碳中和”指标的践行者和领导者，中兴通信和英特尔正在独特打造一个“绿色生态”，联结更多产业链协作火伴，不停进行技术翻新，带来更多节能减排“黑科技”：以明年行将公布的中兴通信液冷G5办事器为例，其液冷散热占比高达80%，同时还采取了高强度的加固设计和漏液检测隔离功用，平安性与牢靠性进一步晋升；而英特尔也行将公布最新的第四代英特尔?至强?可扩展处置器（Sapphire Rapids）——采取Intel 7制程工艺制作，内置高带宽内存（HBM），可以大幅晋升普遍任务负载的机能，尤为在AI方面与前代比拟，乃至能够完成高达30倍的机能晋升。
“独行侠”的时期曾经过来，古代化的数据核心真正需求的是中兴通信、英特尔等头部厂商牵头，独特打造综合性的节能解决计划，助力更少数据核心走向绿色、智能和高效。 |
|
中级会员