悠悠東江水 帶走數據中心熱量
“互聯網+”和大數據技術的迅猛發展,讓承擔技術發展的基礎設施大數據中心,變得越來越龐大,所對應的能耗也逐年驟增。數據中心能耗,主要來自IT設備運行及設備散熱這兩大部分。其中,用于散熱的冷卻系統能耗,占到了機房總能耗的30%—50%。
巧“取”豪“奪” 最節能數據中心這樣煉成
“熱管技術早在上世紀就有了。但仍有很多核心技術需進行深入研究。我們在進行理論研究的同時,還在進行大量的實驗認證,解決這些技術在應用上的關鍵難點。”廖曙光說。
張泉透露,為數據中心散熱,節能是目標,但安全卻是第一要務。“每宕機一次,按全球造成的損失賠償平均價格看,在240萬美元左右。數據中心必須確保24小時不間斷工作。”
湖南,郴州資興市,有一個美麗的“地上水庫”——東江湖。這里獨特小氣候環境形成的“霧漫小東江”等奇景,域名購買 directadmin購買,吸引著世界各地的攝影愛好者。
受此啟發,東江湖不可復制的冷水資源被團隊“瞄”上了。東江湖水面面積160平方公里,正常蓄水量81.2億立方米,其下游的小東江水溫常年保持在8—13℃,水質清澈,年徑流量達15億立方米。
“我們用東江湖水作為冷源,采用與湖南大學聯合研發的‘熱管高效換熱技術’,降低數據中心在散熱上的能耗,PUE(能源效率指標)控制在1.05—1.16范圍內。目前,東江湖大數據中心能耗和運行成本可降低40%左右,是全國最節能的數據中心之一。”長沙麥融高科股份有限公司董事長、首席專家廖曙光對記者說。
根據對東江湖歷年水位和水溫的調查,及實地考察,專家推算出,在東江湖可利用自然冷源的時間,有望占據數據中心總運行時間的99%,能大幅降低數據中心能源消耗和運行成本。
熱管技術為核心 將精準降溫進行到底
除了數據中心諸多設備散熱難,隨著計算機技術的發展,CPU體積越來越小、熱密度越來越高,也極易因過熱引起“熱失效”,造成機器宕機。高效散熱,也是CPU技術亟須解決的瓶頸難題。
目前,團隊正著力研發“靶向冷卻技術”。該技術可改變以往對房間級制冷、行間級制冷的“套路”,直接瞄準“元件級制冷”,對需要冷卻的芯片等核心元件進行精準制冷。這一研究,已獲國家重點研發計劃支持,并已在我國超級計算原型機上進行了“初體驗”。
然而,這只是起點。麥融高科股份有限公司和湖南大學的聯合團隊,還有著更多的夢想:要以熱管技術為核心,不斷衍生出新生代技術和產品。
產好魚、有美景的東江湖,近兩年又給人們帶來了新驚喜:“養”出了我國最節能的數據中心。
針對集中蓄冷,存在的占用面積大等問題,團隊則擬利用相變儲能材料,結合三元雙向換熱技術,研究分布式蓄冷產品和系統。
“衡量數據中心運轉水平的指標,有服務范圍、運算速度、存儲可靠性等。要優化這些指標并不算難。但要降低散熱能耗,卻是大難題。”數據中心運營維護方、湖南云巢信息科技有限公司董事長雷建軍說。
2016年4月,東江湖大數據產業園建設啟動。麥融高科股份有限公司成為了數據中心冷卻技術的系統集成、產品技術、工程技術實施者。一年后的6月下旬,自帶“冷庫”的東江湖大數據中心開業,年均PUE值控制在1.15以內,年節約用電5000萬度以上。資興市政府相關負責人表示,預計整個東江湖大數據產業園投入運營后,年節約用電量有望高達50億度。
取水,是第一個技術活。湖南大學教授張泉介紹,取水點選在離東江湖發電水壩大約10公里的位置。從水壩流出,到取水點,水溫穩定在12攝氏度左右。“水壩深水區水溫在4—5攝氏度左右,但基于在散熱過程中不產生冷凝水的需求,選擇了12攝氏度水溫點取水。”同時,在分析了東江湖20年左右的水文資料后,進行了取水點的“蓄水房”的判斷定位,以確保取水成功。