北京2021年5月31日 /美通社/ -- 5月26日，發(fā)改委印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》，其中提出，以數(shù)據(jù)中心集群布局等為抓手，加強綠色數(shù)據(jù)中心建設，強化節(jié)能降耗要求。推動數(shù)據(jù)中心采用高密度集成高效電子信息設備、新型機房精密空調(diào)、液冷、機柜模塊化、余熱回收利用等節(jié)能技術模式。
隨著各行業(yè)數(shù)字化轉型升級進度加快，數(shù)據(jù)中心建設迎來高速增長。高能耗的產(chǎn)業(yè)呼喚高節(jié)能的手段。面對眼花繚亂的節(jié)能與制冷技術，如何能擦亮雙眼，從容選擇？
炎夏來臨，人們選擇避暑的方式有多種：揮動扇子來吹走熱量，去高海拔高緯度的涼爽地區(qū)避暑，去海邊或河里游泳。人體有一套精密的溫度調(diào)節(jié)機制，一旦超過耐受溫度，就會出現(xiàn)身體的不適。芯片是服務器內(nèi)主要耗電設備，耗電占比達到二分之一以上，作為硅基的芯片(GPU/CPU)和碳基的人體在溫度適應上有相似之處。通常意義上，芯片的耐受溫度為70攝氏度，超過這個溫度，性能下降，壽命縮短。
第一臺現(xiàn)代意義的空調(diào)最初應用在印刷行業(yè)，目的是控制合適的溫濕度防止紙張的變形。時至今日，制冷技術在各行各業(yè)均有廣泛應用，在耗電大戶數(shù)據(jù)中心領域，針對制冷技術的節(jié)能措施也層出不窮，整體來說，可以概括為以下三種：
商業(yè)角度來看，制冷形式的選取以最小的代價換來最大回報。靠近海邊的人可以很方便地去海里游泳來降溫。如果離海河較遠還想游泳，那就需要考慮修建泳池以及它所引起的成本。
取舍的考量是多層面的，結合自身實際需求，因地制宜是保證效益最大化的有效方法。
在數(shù)據(jù)中心領域，尤其是高性能計算領域，換熱介質(zhì)的革新，即采用液體冷卻代替空氣冷卻的形式，有著核心優(yōu)勢：液冷可維持芯片低于臨界安全溫度10~20攝氏度安全穩(wěn)定運行，支持高功耗芯片及芯片超頻，提高芯片性能，增加芯片使用壽命；
液冷技術在保持芯片高效運行方面具有得天獨厚的優(yōu)勢，然而綜合考慮實施成本及部署時間后，則需要再仔細斟酌。
冷板式液冷是較為成熟的液冷技術，系統(tǒng)一般包含一次側循環(huán)與二次側循環(huán)。通常情況下液冷一次側包含：冷卻塔/冷水機組，外循環(huán)泵，外循環(huán)補液裝置，穩(wěn)壓系統(tǒng)，過濾與水質(zhì)控制模塊，連接管路等部件，結構復雜，且需要包含裝修施工等工作。
問題由此而來，如何能游泳（液冷）來達到降溫，又不想承擔修建泳池（一次側）帶來的巨額建造成本及實施周期，這個任務似乎是無法完成的。
浪潮風液式冷卻微型液冷模塊即是在這個問題下開發(fā)的一款實用型液冷產(chǎn)品，在小集群測試或小規(guī)模部署研制開發(fā)的高性能計算領域更是具備無可比擬的優(yōu)勢。
風液式冷卻微型液冷模塊風冷+液冷方案可謂是權衡客戶場景與痛點后打磨出的優(yōu)勢組合。從風冷和液冷技術中剝離出的各自特點加以發(fā)揮。
首先，它本質(zhì)上是液冷模式，賦予芯片表面一顆冰涼的“蠶衣”。
同時，具備了風冷無須冗雜的一次側的特點，免去了一次側管路的施工周期及成本問題。
風液式冷卻微型液冷模塊由風液式液冷分配單元（以下稱“風液式CDU”）和液冷服務器組成。風液式CDU通過內(nèi)置水泵為液冷服務器提供液冷冷卻液的循環(huán)動力，內(nèi)置的靜音風機通過表冷換熱器以風冷的方式將冷卻液的溫度降低，再將熱量排放到機房內(nèi)。風液式冷卻微型液冷模塊原理圖如下圖所示：
風液式冷卻微型液冷模塊原理圖
風液式冷卻微型液冷模塊實物圖
風液式CDU是專門針對液冷服務器產(chǎn)品開發(fā)的風液冷解決方案，冷卻液經(jīng)過冷板帶走CPU熱量，加熱后的冷卻液進入機架式CDU內(nèi)經(jīng)風冷降溫。
CDU擴大的表冷器散熱面積，將服務器散熱效率提升20%。工作過程就好像是血液將心臟的熱量帶走，血液流到毛細血管皮膚表面，風將熱量吹走。
浪潮推出可移動的風液式CDU-RackCDU-F004，可與i24-LC快裝對接，快速組建完整的液冷服務器系統(tǒng)，為客戶提供了高效便捷的移動式液冷集群方案。在占地面積不到0.5平方米，高度不超過12U的空間內(nèi)，可支持8個雙路CPU液冷服務器和配套的機架式液冷CDU，創(chuàng)新實現(xiàn)完整的小型化移動式液冷集群，滿足客戶對于高效便捷的移動式液冷集群和快速構建小規(guī)模液冷集群的需求，同時也可通過多系統(tǒng)聯(lián)裝的方式實現(xiàn)節(jié)點規(guī)模的更大擴展。這套可移動的液冷集群系統(tǒng)不再依賴于一次側換熱，可極大簡化了液冷集群部署環(huán)境。從某種意義上可以說，這套快裝式可移動液冷集群系統(tǒng)從根本上解決了傳統(tǒng)液冷系統(tǒng)難于部署的問題，為客戶提供了經(jīng)濟高效的液冷集群方案。
浪潮2020年發(fā)布首款液冷2U4節(jié)點高密度服務器i24-LC，可支持構建PUE<1.2的大規(guī)模水冷服務器數(shù)據(jù)中心。i24-LC是液冷高密度2U四子星機架式服務器，在i24機箱內(nèi)可以搭載4臺1U半寬雙路節(jié)點，在有限空間內(nèi)完美展現(xiàn)高密度與高效、可靠、智能的特性。通過板式液冷技術對于之前的風冷設計進行優(yōu)化，以極低的成本獲得散熱效率的大幅提升，并且這種冷板式液冷方式具有超強的制冷潛力，可以兼容下一代乃至后續(xù)更高瓦數(shù)處理器的散熱需求。
NF5488A5 是浪潮一款具有極強AI算力的深度學習算力平臺，可全面覆蓋訓練/推理場景，也是業(yè)界率先實現(xiàn)500W 80GB A100 GPU液冷散熱的超強AI服務器。在系統(tǒng)拓撲上采用了超低延遲設計，最大限度提升處理器到AI芯片間的通信性能，并通過深度優(yōu)化系統(tǒng)結構設計，確保設備可在高溫、高負載環(huán)境下穩(wěn)定運行，AI計算效能顯著提升。搭載可移動液冷集群系統(tǒng)，NF5488A5 MLperf V0.7訓練任務單機性能全球第一，MLperf V0.7推理任務突破18項世界記錄。（MLPerf是全球權威的AI基準測試，2018年由圖靈獎得主Patterson聯(lián)合谷歌、哈佛、斯坦福等發(fā)起，每年舉行訓練和推理兩次基準測試。）
NF5488A5
到2023年，全球液冷數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將達到45.5億美元，年復合增長率將達27.7%，液冷的春天已悄然來臨。浪潮是全球領先的AI和HPC計算力廠商，擁有靈活多樣的計算平臺、功能強大的軟件工具和框架、對多行業(yè)應用的洞察與優(yōu)化能力，通過創(chuàng)新設計為世界范圍的客戶提供領先的計算設備，已成為眾多科研機構與商業(yè)公司優(yōu)選的合作伙伴。在業(yè)界對能耗和綠色計算日益重視的環(huán)境下，浪潮將持續(xù)深耕液冷數(shù)據(jù)中心，攜手行業(yè)用戶，共同引領未來的“液冷時代”。
