高性能計(jì)算 (HPC)需要復(fù)雜的冷卻技術(shù)——但是哪種類型的？傳統(tǒng)的空氣冷卻解決方案通常沒有冷卻能力來管理來自高密度計(jì)算的溫度，但后門冷卻和浸入式冷卻都被確定為“HPC-ready”。那么哪個(gè)是最適合您的解決方案？

強(qiáng)大的力量伴隨著巨大的責(zé)任（降低溫度）

首先，讓我們快速回顧一下為什么 HPC 需要專家治療。HPC 設(shè)置包括 CPU 和 GPU 內(nèi)核集群，可為您提供更大的數(shù)據(jù)處理能力——這種類型可以將無盡的數(shù)據(jù)搜索、掃描模式或洞察力，甚至用于設(shè)計(jì)超高速跑車的建模變成肉末。隨著越來越多的組織利用這種令人難以置信的處理能力來利用和開發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能應(yīng)用程序，HPC 的商業(yè)用途正在增長。

HPC 的技術(shù)挑戰(zhàn)在于電源和冷卻。與每個(gè)機(jī)架 3 – 7 kW 的典型中等密度功率部署不同，HPC 機(jī)架需要每個(gè)機(jī)架 20 – 40 kW 的功率。哪里有電力，哪里就有熱量——必須有效冷卻。

浸入式冷卻有何幫助？

浸入式冷卻或多或少聽起來像 - 那些耗電的 CPU 和 GPU 浸入非導(dǎo)電液體中，將熱量從組件傳遞到冷卻液中。有兩種類型的浸沒冷卻——單相和兩相。在單相浸沒式冷卻中，介電流體通常是一種礦物油（類似于嬰兒油），可以有效地從機(jī)器中帶走熱量。然后冷卻劑被泵送到熱交換器，在那里熱量被傳遞到單獨(dú)的冷水回路，因此冷卻劑可以返回組件重新開始。

在兩相浸沒式冷卻中，使用了一種不同類型的冷卻液，當(dāng)它從設(shè)備中吸收熱量時(shí)，它會(huì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。氣體上升，遇到冷凝器并“雨”回到罐中，再次冷卻介電液體。

在這兩種情況下，與空氣冷卻相比，冷卻都非常有效。液體比空氣更有效地傳遞熱量，并且因?yàn)樗枰钌俚哪芰枯斎?，所以運(yùn)行起來既環(huán)保又便宜。

浸入式冷卻的優(yōu)點(diǎn)：

• 簡單——活動(dòng)部件很少，出錯(cuò)更少
• 有效——每個(gè)機(jī)架可輕松冷卻高達(dá) 100 kW
• 無風(fēng)扇——這降低了數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器的功耗（在沉浸之前必須禁用服務(wù)器風(fēng)扇）
• 高效——浸入式冷卻可實(shí)現(xiàn) 1.03 的 PUE

浸入式冷卻的缺點(diǎn)：

• 需要修改硬件來移除/禁用風(fēng)扇和相關(guān)系統(tǒng)
• 由于機(jī)架是水平的而不是垂直的，因此占用了數(shù)據(jù)中心的更多空間
• 在進(jìn)行維護(hù)或升級(jí)工作之前，需要從服務(wù)器中排出冷卻液
• 您可能需要支付比您需要的更多的冷卻能力

后門散熱怎么樣？

后門冷卻是另一種液體冷卻解決方案，但在這種情況下，液體被小心地封閉在管道中，您的硬件保持完全干燥且易于使用。

冷水通過完全密封的管道網(wǎng)絡(luò)輸送到服務(wù)器的后面。同樣，水是比空氣更有效的熱導(dǎo)體，因此當(dāng)來自服務(wù)器的熱空氣遇到管道時(shí)，熱量被傳遞到水中，然后在閉環(huán)系統(tǒng)中被帶走和冷卻。在 4D，我們使用絕熱冷卻，這使得整個(gè)過程非常節(jié)能——使我們能夠?qū)崿F(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先的 1.12 PUE。

后門冷卻使您無需修改??設(shè)備或以任何方式限制訪問即可與服務(wù)器聯(lián)系。它非常高效，可以輕松應(yīng)對(duì) HPC 機(jī)架的典型 20 – 40kW 功率密度。

后門冷卻的優(yōu)點(diǎn)：

• 有效——輕松穩(wěn)定服務(wù)器溫度
• 高效——通過絕熱冷卻，后門冷卻非常節(jié)能
• 無壓縮機(jī)——絕熱冷卻無需昂貴的壓縮空氣
• 無障礙——后門冷卻不會(huì)影響對(duì)硬件的訪問

后門冷卻的缺點(diǎn)：

• 比浸入式冷卻系統(tǒng)更多的活動(dòng)部件，這可能意味著更多的維護(hù)
• 仍然需要風(fēng)扇，與浸沒式冷卻相比，這導(dǎo)致能耗增加

哪個(gè)適合您？

后門冷卻和浸入式冷卻都是非常有效、高效的冷卻方法。您的選擇可能取決于您的預(yù)算、功率密度要求和托管基礎(chǔ)設(shè)施提供商的能力。

1. 您的托管基礎(chǔ)??設(shè)施提供商——任何希望降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本和環(huán)境影響的托管基礎(chǔ)??設(shè)施提供商都應(yīng)該使用后門冷卻或等效系統(tǒng)，因?yàn)樗葌鹘y(tǒng)的壓縮空氣冷卻效率高得多。然而，浸入式冷卻相對(duì)較新，并未在商業(yè)數(shù)據(jù)中心中廣泛采用，這意味著您要么縮小數(shù)據(jù)中心選項(xiàng)的范圍，要么要求建立新的基礎(chǔ)設(shè)施，這需要付出代價(jià)。
2. 預(yù)算——這兩種方法的價(jià)格只有在您查看功率密度等級(jí)的上限時(shí)才值得付出。但是與三個(gè) 10kW 機(jī)架相比，一個(gè) 30kW 機(jī)架可以節(jié)省資金，因此這些冷卻方法的價(jià)值很可能會(huì)影響您的預(yù)算支出方式。
3. 功率密度要求——對(duì)于每個(gè)機(jī)架高達(dá) 40 kW 的功率密度，后門冷卻就足夠了 - 為不需要的冷卻能力付費(fèi)沒有什么意義。如果您看到功率密度可能超過 40kW 的未來，浸入式冷卻將為您提供擴(kuò)展處理能力所需的安全網(wǎng)，而無需增加機(jī)架空間。

兩全其美

作為托管基礎(chǔ)設(shè)施提供商，我們與 ICT 行業(yè)的其他人一樣熱衷于尋找更有效的方法，在不增加對(duì)環(huán)境影響的情況下滿足我們對(duì)數(shù)據(jù)日益增長的需求?？紤]到這一點(diǎn)，我們最近在我們的曲目中添加了托管浸入式冷卻。浸入式冷卻裝置可以連接到現(xiàn)有的冷水系統(tǒng)并從我們高效的絕熱冷卻系統(tǒng)中流出，服務(wù)器連接到我們可靠的電源和網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)。