當前全球正在邁入第四次工業(yè)革命,其核心底座就是以算力為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心。
數(shù)據(jù)中心的重要性不言而喻,包括當下最火熱的AI大模型,包括我們的出行、支付、視頻等,其最終數(shù)據(jù)交互都在數(shù)據(jù)中心完成。
中國信息通信研究院發(fā)布的《中國綜合算力指數(shù)(2023年)》白皮書顯示,我國在用數(shù)據(jù)中心算力總規(guī)模超180EFLOPS,算力總規(guī)模位居全球第二,近5年年均增速近30%。數(shù)據(jù)中心因其戰(zhàn)略性,其設(shè)備可靠性、長期穩(wěn)定運行成為關(guān)鍵。但是數(shù)據(jù)中心也有個特點,那就是能力越大,其能耗就越大。
隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模不斷擴大,在國家“雙碳”目標的背景下,數(shù)據(jù)中心能耗總量引起社會廣泛關(guān)注??浦亲稍兊臄?shù)據(jù)顯示,當前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心占全社會耗電量的比值逐年增加,基本占到全社會用電量的2%-4%。
基于此,至頂科技出品的《對話綠色領(lǐng)軍者》欄目,邀請數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的專家們,來分享如何通過技術(shù)創(chuàng)新來推動綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)。本期節(jié)目邀請到的嘉賓是來自史陶比爾流體連接器事業(yè)部中國區(qū)業(yè)務(wù)總經(jīng)理邵文強先生。
那么小小的流體連接器它在數(shù)據(jù)中心起到什么作用,與綠色有什么關(guān)系?史陶比爾快速連接器采用了哪些黑科技?一起聆聽專家為我們答疑解惑!
散熱成為數(shù)據(jù)中心頭號挑戰(zhàn)
因為收看視頻節(jié)目有很多首次關(guān)注數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的新朋友,所以邵文強首先從數(shù)據(jù)中心能耗特點和運行角度解讀了數(shù)據(jù)中心對于散熱的需求。
當前業(yè)界采用PUE值來衡量數(shù)據(jù)中心能耗利用率。PUE,是Power Usage Effectiveness的簡寫,是評價數(shù)據(jù)中心能源效率的指標,是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源的比值。
“數(shù)據(jù)中心的核心成本就是電力能耗,其中數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的占比只有50%,剩下50%都被一些輔助設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)所占用,這是它的一個比較典型的能耗特點。”邵文強講到。
在國家“雙碳”目標的背景下,工信部《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出到2025年底,新建大型和超大型數(shù)據(jù)中心PUE值下降到1.3以下。
于此同時,數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定運行至關(guān)重要。作為全天候運行的數(shù)據(jù)中心,服務(wù)的高質(zhì)量和連續(xù)性對于數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要。要實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心可靠運行,其運行的溫度穩(wěn)定性成為關(guān)鍵條件。
“數(shù)據(jù)中心跟人一樣,它對于溫度、濕度的要求都非常高,比較理想的溫度范圍是20度-25度,比較理想的濕度范圍40%-50%這樣一個濕度范圍。” 邵文強講到。
但是,伴隨著數(shù)據(jù)中心核心組件算力芯片密度越來越高,性能越來越好,其功耗也越來高。數(shù)據(jù)中心散熱問題已經(jīng)是制約數(shù)據(jù)中心發(fā)展的核心挑戰(zhàn)。
宏觀上,在雙碳背景下,大家對于數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳來降低PUE值的需求,另一方面,數(shù)據(jù)中心要實現(xiàn)穩(wěn)定運行本身對于散熱也有其核心訴求。這就催生了包括液冷技術(shù)等助力數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳的關(guān)鍵技術(shù)的蓬勃發(fā)展。
為什么是液冷而不是風冷?
這是因為風冷散熱,不僅散熱損耗大,而且散熱溫度不穩(wěn)定,而液體導熱能力是空氣的25倍 ,同等散熱水平時,液冷系統(tǒng)約比風冷系統(tǒng)節(jié)省電量30%,可以大幅降低數(shù)據(jù)中心PUE值。“傳統(tǒng)的風冷最好的只能把它降到1.3這樣一個臨界值,但是如果采用液冷技術(shù),可以把PUE指標無限的降低到接近于1的狀態(tài),也就是說,整個數(shù)據(jù)中心機房里面所有的能耗基本上就是用IT設(shè)備上,而不是在輔助的這個設(shè)備上。”邵文強講到。
聚焦液冷連接技術(shù)——史陶比爾快速連接器
液冷系統(tǒng)運行,意味著液體靠近電子元件,因此在對其可靠性和絕對密封性是至關(guān)重要的。需要絕對可靠的高性能解決方案。
“數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)它是非??拷姷牟糠?,對于密封的要求非常高,如果出現(xiàn)了泄漏,那這個帶來的是致命性的,硬件的損壞還是次要的,里面的數(shù)據(jù)一旦丟失了,損失不可估量”邵文強解釋到,同時液冷系統(tǒng)還需要在整個數(shù)據(jù)中心運行周期保證其長期安全可靠。”
那么什么是連接器?“連接有三種主要形式,一個是機械的連接靠螺栓來實現(xiàn),電的連接可以靠電連接器來實現(xiàn),流體的連接是必須需要通過流體連接器來實現(xiàn),也就是我們這樣一個接頭。”邵文強通俗易懂的解釋了連接器的特點。而液冷快速連接器作為連接服務(wù)器節(jié)點和Manifold之間的關(guān)鍵組件,是實現(xiàn)冷卻回路進行操作時方便回路的斷開并保證安全,在液冷系統(tǒng)便捷性和可靠性方面發(fā)揮了不可或缺的作用。
史陶比爾在連接器領(lǐng)域有接近70年的歷史,從最早做一些簡單的壓縮空氣連接方案,到現(xiàn)在很多的高鐵、航空航天以及和核電站里的冷卻技術(shù),都是大量使用其產(chǎn)品。早在2010年史陶比爾就進入數(shù)據(jù)中心液冷領(lǐng)域,作為液冷連接解決方案專家,先后在通用服務(wù)器、超算、 5G基站等領(lǐng)域批量應用。