數(shù)據(jù)中心制冷之爭:風冷和液冷之爭,液冷崛起
12月10日,在中國IDC產(chǎn)業(yè)年度大典“液冷科技”專場分論壇上,賽迪顧問邀請液冷產(chǎn)業(yè)各方聯(lián)合發(fā)布了《中國液冷數(shù)據(jù)中心發(fā)展白皮書》,其中提出:與風冷技術相比,液冷技術的高效制冷效果,將更有益于服務器使用效率和穩(wěn)定性提升,令數(shù)據(jù)中心在有限空間內,能夠布置盡可能多的服務器,從而提升數(shù)據(jù)中心運算效率。
該白皮書指出:液冷技術兼具節(jié)能降噪的優(yōu)勢,其余熱利用也可以創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值,因此液冷技術崛起將會成為大勢所趨。據(jù)預測,2025年中國液冷數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將超千億元 。以白皮書發(fā)布為契機,數(shù)據(jù)中心風冷與液冷之爭再度成為了業(yè)界關注的焦點。
風冷和液冷之爭由來已久
應該說,數(shù)據(jù)中心風冷、液冷之爭由來已久,究其原因還是在于數(shù)據(jù)中心在使用風冷技術過程中普遍存在著種種不足,讓風冷式數(shù)據(jù)中心在使用中暗藏危機:數(shù)據(jù)中心溫度很低,IT設備卻沒有得到有效降溫,從而降低了IT設備的可靠性、安全性。
風冷數(shù)據(jù)中心非常突出的一個短板:機架的功率密度偏低,遠遠達不到超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和高性能計算中心30kw+的需求。數(shù)據(jù)中心空間寸土寸金,風冷“不冷”的矛盾日益突出。
作為風冷技術的升級方案,液冷技術快速崛起,已經(jīng)成為大勢所趨。與風冷技術相比,液冷技術并不存在氣流流動不規(guī)則、冷熱氣流混合等問題,其冷熱分布、流動等一目了然,從而降低了運維管理的門檻,實現(xiàn)更高效率、服務保障。液冷技術因此受到追捧和青睞!
中科曙光旗下專注基礎設施研發(fā)的子公司曙光數(shù)創(chuàng)公司高級副總裁姚勇指出:液冷技術在數(shù)據(jù)中心大規(guī)模商用時機已經(jīng)成熟,液冷將成為新時期數(shù)據(jù)中心建設顯著的特征和標簽!姚勇斷言:數(shù)據(jù)中心將迎來“液冷數(shù)據(jù)中心”新時代。
液冷技術快速掃描
從原理上講,液冷技術概念簡單,就是使用液體作為冷媒,與ICT設備進行熱交換,帶走熱量為ICT設備降溫。
與風冷技術相比,液冷技術具有溫度傳遞快、帶走熱量多、噪音低和節(jié)能、節(jié)省空間的優(yōu)勢。以熱量帶走更多為例:同體積液體帶走的熱量是風冷的3000倍;熱傳導的效率是空氣的25倍。液冷在技術指標上優(yōu)勢明顯。
在技術路線上,液冷技術可以分為間接制冷和直接制冷兩種方式,而直接制冷又可以分為相變和非相變。其中,間接制冷也稱冷板式;直接制冷又稱為浸沒式。
液冷技術中,間接制冷或者冷板式比較簡單,主要通過冷板與ICT設備進行熱交換,冷板設計可以給數(shù)據(jù)中心機架安裝液冷門,也可以深入到ICT設備中,與CPU等發(fā)熱器件貼合帶走熱量。
冷板式液冷微模塊配合數(shù)據(jù)中心精密空調使用,能夠輕松實現(xiàn)單機柜40kw~55kw的功率密度。有實際數(shù)據(jù)表明,采用液體冷媒,90%以上的熱量可以通過冷媒帶走,風冷部分功耗可以降低70%~80%,年平均節(jié)省電費40%~50%,數(shù)據(jù)中心PUE可以優(yōu)化至1.2,大大提升數(shù)據(jù)中心能源效率。
有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,由于引入冷板式液冷系統(tǒng),會帶來25%以內建設成本增加(相對于風冷),但是由于液冷系統(tǒng)能源效率顯著,3年系統(tǒng)運行就可以回收液冷系統(tǒng)的建設成本,如果折算額外性能提升,這個回收期可以進一步縮短到2.5年。
小結
都說羅馬不是一天建成的,液冷數(shù)據(jù)中心也沒有辦法一蹴而就,但是這并不妨礙液冷數(shù)據(jù)中心成為發(fā)展的潮流和趨勢,原因很簡單,云計算、數(shù)據(jù)智能技術發(fā)展成就了超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的誕生,所謂風冷“不冷”,徹底暴露了風冷技術的短板和局限,惟有更高效率的液冷系統(tǒng)才能夠最大程度發(fā)揮數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢。此外,在晉級的路線上,不可能所有的ICT設備全部滿足全浸沒的需求,既有投資也存在保護的問題,但是高水平液冷數(shù)據(jù)中心設計的出現(xiàn),搭配冷板式間接液冷方案,大大增加了數(shù)據(jù)中心設計的靈活性。
液冷技術快速崛起是大勢所趨!