国内外最新水冷产品 各专业玩家看过来

服务器
随着服务器在技术领域的不断发展与创新,更多厂商的新型服务器层出不穷。在过去的一年里,我们看到许多新的冷却系统,像是典型的浸没服务器冷却罩。通过水冷方式给服务器处理器降温可能很快成为最行之有效的一种散热方式。

随着服务器在技术领域的不断发展与创新,更多厂商的新型服务器层出不穷。在过去的一年里,我们看到许多新的冷却系统,像是典型的浸没服务器冷却罩。通过水冷方式给服务器处理器降温可能很快成为最行之有效的一种散热方式。当然技术发展并不局限,这种水冷技术的发展可以随着时间应用到更多的产品中去。下面我们就一起来看一下国内外应用了水冷技术的新产品,感兴趣的网友和喜欢DIY技术的玩家看过来吧。

 
液体刀片服务器

目前新推的一款液体刀片服务器是由Hardcore Computer公司研发的。这款液体刀片是采用一个新的液体刀片单位,冷却刀片采用的是一种绝缘的液体来达到冷却的目的。

位于明尼苏达州Rochester市的系统制造商Hardcore Computer公司在2010年刀片系统洞察首脑会议中,由于提出了新的刀片液冷产品,因而获得了数据中心的***创新奖。

Hardcore的液体刀片平台配备了两个英特尔5500或5600系列至强处理器,在每一个机箱,沉浸在硬核的核心冷却叶片——一个无气味且可被生物分解的纯净电介质流体。

每个液体刀片的底盘是26英寸宽,7英寸高和32英寸深的,而且可以通过液体降温来全马力运转。在机箱中可以容纳7架一个5U的19英寸的机架或者机柜。

液体刀片的效率优势

液体冷却提供了一种比空气更有效的热快递,并为可能节省的公司承诺进行一个液体冷却设计。液体刀片冷却器消除了机架对能耗更多的需求,将只需要对足够的空间进行空气调节,来保持机房内温度及能耗的需求。但是,另一方面来说,它没有专门的消防系统对需要的服务器进行保护,因为所有的刀片组都将被淹没。

也许给此款液体刀片带来的***利益就是技术之一——淹没冷却液。“在我们的数据中心,降低冷却的成本相比传统的空气冷却或空调冷却的成本要低60%以上。Hardcore Computer的***技术官ChadAttlesey这样说道。我们的另一个核心是冷却剂与空气比是1350倍,这个比例将***限度地减少对空调和移动数据中心设备内空气的需要。

并不新鲜的浸没冷却

其实服务器市场的浸没冷却技术已经并不新鲜,之前用类矿物油来冷却服务器的技术已经投入应用。因为矿物油已用于浸泡冷却,它并不具有危险性,它能迅速冷却高密度服务器,提高办公效率,比起气冷式服务器,所耗费用低廉。而且它占用的空间不大,使用者不需要再为服务器搭建大型的冷却装备。

 
浸没服务器冷却罩

许多读者比较熟悉的可能是Fluorinert,常用于Cray2和其他巨型计算机的电介质蓄冷剂,整个散热系统内的制冷液是一种专用的惰性液体。在最近几个月,我们精选了两个Iceotope的机架式服务器的新的浸泡冷却解决方案,以达到我们绿色革命的目的。

由于液体制冷是如此有效,在刀片之间就没必要预留大量用于空气流动的空间,这样就能帮助用户提高服务器的密度和减少服务器的碳足迹。很多数据中心的占地空间都已经不堪重负,因此这块所节省的成本是非常可观的,服务器刀片完全液体浸没也通过保证所有组件的冷却而提高了服务器的可靠性。

Hardcore Computer公司研发的这款液体刀片新品还没有很好的应用案例,可能有些弊端也不是我们主观就能看到的,但是有这样新的产品问世,无论对服务器还是对数据中心来说都是一种进步,希望这样看起来很美的产品用起来也能让用户觉得“很美”。

玩家们在面对那些功耗高、发热量大的处理器、系统时,都会将其戏称为“电暖气”。然而,这一戏虐的说法却在IBM的工程师手中成为了现实。他们打造了一套使用液冷散热超级计算机系统,除了提高散热效率外,还能连接建筑物供暖系统,实现废热利用。

#p# 水冷技术的发展历史

1964-1990期间,大型主机采用的是水冷技术。然后,出现了互补金属氧化物半导体晶体管制造技术。该发明大大降低了芯片自身运行时产生的热量并且能把热量排给空气制冷设备。在很多年里,水冷技术也一直被高性能个人计算机所使用。由于笔记本电脑内部空间狭小,空气制冷却起不到应有的作用,所以许多笔记本系统都是采用水冷技术。

尽管水冷技术更实用,但由于低热负荷时空气制冷却成本也较低,所以IT产业转向使用空气制冷却。但随着时间推移,芯片越发密集,工作频率一路飙升,这两个因素都导致了电力需求和处理器热排量呈指数倍上升。

空气制冷却噪音大,加大空气制冷却能力需要增加风扇的数量,并提高风扇的转速。对于一台1U的机柜服务器,配备10台,12台或者更多变速风扇是很常见的。一台刀片服务器上的某个风扇出故障时,其余的风扇加速运转以加速空气流动,会发出类似喷汽机引擎的噪音。不论时间长短,人们都很难在这种巨大噪音环境里工作。

空气制冷却还会导致大量电力浪费。风扇耗能的增加量遵循立方倍增长的规律。所以当风扇速度增快一倍时,耗能约为原先的8倍。仅从能效这一指标就可以看出,高热负荷时通过大量的空气流动进行冷却不是一个可行的办法。

如果气流停止——甚至只是短时间——高价处理器会因为起保护作用的传感器未能快速中断受灾服务器而遭到毁坏。而少量水循环就可以弥合这个时间差。

在计算机发展过程中,我们经常把系统性能限制认定为“运算约束”或是“I/O约束”。而今天的处理器则是“热约束”。在传导热方面,水比空气有效得多。用于冷却时,水大约比空气有效3500倍。

有了水冷处理器,芯片和服务器厂商无形中被赋予了开发超大运算能力的机会。试想一下,使用一个更有效的冷却技术可能带来的成本节约和数据中心的成长可能性

#p# IBM水冷技术的应用

由IBM公司和与瑞士苏黎世联邦理工学院研究人员一同建造的这套液冷超级计算机系统名为Aquasar,已从上周开始投入运行。除了分析流体力学数据外,它还能帮助校园建筑供热。该系统共包括两套IBM BladeCenter刀片式服务器,安装在一座机架上,运算能力6TFLOPS(每秒六万亿次)。作为一套试验性系统,双方研究人员将收集该系统的能耗数据。不过,这套系统最重要目的还是展示液冷方案在超级计算机中的可行性。

 
刀片内部

打开该系统的刀片式服务器机箱就能发现,其主板上的每颗CPU都由液冷头覆盖,其间则使用细导管连接,导出机箱后再连接到更大型的回路系统中。水在处理器附近被加热后,就会通过细管流入机房所在建筑的暖气管道中,参与地暖系统供热,热量耗尽后冷却再流回服务器形成循环。由于该系统被安置在普通风冷机柜旁边,除了液冷处理器散热外,不需要其他任何散热措施。

通常情况下,一座数据中心的能源消耗中有一半都要花在散热制冷上。IBM表示,该液冷系统功耗约为20千瓦,与风冷服务器相比可节能40%。而如果再加上它在帮助建筑物供暖中发挥的作用,整体碳足迹预计可减少85%。

#p# 采用水冷技术的变频器

施耐德电气也推出了ATV61/71Q系列水冷变频器。全新研制的ATV61/71Q系列水冷型变频器将彻底解决大功率电力电子设备散热和防护之间的矛盾,目的是高度满足严苛的工业环境要求。

随着变频技术的发展,变频器驱动正越来越多地进入工程机械、采矿机械、隧道施工机械、船舶等过去不适合使用电子设备的场合。这些场合通常空间狭小、高温、高湿、高粉尘,因而更需要绿色环保、节能高效的变频器以更从容地面对严苛的工业环境。ATV61/71Q系列变频器专门针对这些场合所量身打造,它能很好地兼顾散热和防护,必将以其先进的性能、可靠的质量帮助用户简单操作、优化成本。

 

由于ATV61/71Q系列水冷变频器采用水冷技术,电气室将不再需要大功率空调进行制冷,大大节约了因变频器散热处理而产生的额外能耗。该系列变频器采用了不锈钢冷却水管,可以直接使用工业自来水冷却,免除了用户水处理的成本。此外,其允许的进水温度宽,***可达55度。***的压力检测系统可以保证水管绝无渗漏现象,可长期免于维护。其主要的电气控制技术继承了ATV61/71的成熟设计,拥有友好的人机界面,操作简单、性能优异。它支持多种二次热交换形式,变频机柜可以非常容易地设计成IP55防护等级,保证了工作的可靠性。

ATV61/71Q系列变频器包含400V/690V两个电压系列、内置EMC滤波器。同时,ATV61/71Q系列变频器集成了Modbus,CanOpen两种通讯协议,还可以加装Profibus-DP,DeviceNet,Ethernet,ModbusPlus等主流现场总线或网络,使之可以方便地集成到自动化系统中。变频器内部更集成了适合起重、物料输送、泵控制等应用的多种功能,配置完备

#p# 超级计算机“SuperMUC”也采用水冷技术

德国加尔兴莱布尼茨超级计算中心(LRZ)与IBM签署合同,由后者负责开发、制造一套新的通用目的超级计算机“SuperMUC”,但核心处理器并非IBM Power,而是Intel Xeon。

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正在修建的数据中心

SuperMUC将基于IBM System x iDataPlex服务器系统,配备14000多颗尚未发布的下一代Intel Xeon处理器,详情未知,只是说功耗会惊人地低,或许会基于32nm Sandy Bridge架构,最多八个核心、十六个线程。

IBM还会在这套超级计算机上使用创新的热水散热系统,号称效率是常规风冷散热技术的4000多倍,可大幅节能40%。

SuperMUC的目标是达成3PFlops(三千万亿次浮点运算)的峰值性能,跻身世界***超级计算机行列。如此水平虽然算不上世界***,但要注意它只会使用常规的微处理器,而不像天河一号A、星云等都使用了GPU进行加速。

这套超级计算机是欧洲高级计算合作关系(PRACE)在高性能计算领域内的项目之一,但落成和上线时间没有公布。

其实水冷技术的好处虽然不言而喻,但是它***的担忧在于渗漏:水不能和高价电子设备混到一起。厂商要想让大家接受水冷服务器,那么他就要让该设置既快捷又简单。如果普遍使用的硬件和水冷系统试运行的***个版本被报告出有渗漏,这个水冷技术以后的发展就遭殃了。

责任编辑:张玉 来源: pconline
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