開放計算沙龍聚焦先進散熱 集生態(tài)合力應對數(shù)據(jù)中心艱巨挑戰(zhàn)

北京2021年10月26日 /美通社/ -- 隨著智慧應用的快速部署及5G帶來的萬物互聯(lián)，高性能、高密度計算需求加速增長，我國數(shù)據(jù)中心規(guī)模和數(shù)量得到長足發(fā)展，同時數(shù)據(jù)中心的能耗問題也日益突出。工信部日前發(fā)布的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》指出，到2023年新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下，如何提升散熱效率，降低數(shù)據(jù)中心能耗，成為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的一大挑戰(zhàn)。                

為推進數(shù)據(jù)中心綠色高效發(fā)展，加強產(chǎn)業(yè)界相互交流，由浪潮信息主辦的第三期開放計算技術沙龍以先進散熱的研究與實踐為主題，邀請來自清華大學、中科院上海有機所、英特爾、史陶比爾、愛美達、Cooler Master、京東等嘉賓進行主題演講。沙龍現(xiàn)場設置圓桌討論環(huán)節(jié)，美團、山東大學、OPPO、快手、UCloud、朝亞科技、招商銀行、青云、突破電器等技術專家，從產(chǎn)、學、研、用角度圍繞“先進散熱研究與實踐”進行了交流研討。

開放計算技術沙龍現(xiàn)場

清華大學航天航空學院黨委書記曹炳陽教授指出，散熱對現(xiàn)代電子系統(tǒng)是一個挑戰(zhàn)，溫度每升高1攝氏度電子器件的壽命縮短5%，散熱還直接影響電子系統(tǒng)的功率輸出和能耗，業(yè)界通常采用的散熱方法包括空冷、熱管、單相液冷、兩相液冷及噴淋系統(tǒng)等，通過優(yōu)化電子器件散熱系統(tǒng)的拓撲設計，可以有效提高散熱能力和提升散熱系統(tǒng)能效，降低熱管理成本。

中科院上海有機所研究員吳永明介紹了具有極高冷卻效率的“超級”技術 -- 蒸發(fā)冷卻散熱技術，該技術具有高絕緣、低沸點、自循環(huán)、經(jīng)濟高效特點，冷卻效率是水冷的31倍，自然風冷的6250倍。目前團隊正在對浸沒式蒸發(fā)冷卻介質(zhì)進行研究，尋找具有絕緣性能、流動性好，沸點適中，對環(huán)境友好，并且不燃、不爆、無毒、無腐蝕性等特性的冷卻介質(zhì)。

浪潮信息技術研發(fā)部散熱研發(fā)經(jīng)理劉廣志進行了風冷極限分析，在風冷設計方面重點從散熱部件著手優(yōu)化，研究表明風扇部件應用葉尖小翼等方式可以對風量提升、噪聲降低起到很好的效果，散熱器部件通過增加可用空間同樣會帶來直觀的效果，同時服務器的系統(tǒng)設計和布局也會大大影響風冷設計的散熱極限。

在液冷方面，浪潮信息數(shù)據(jù)中心液冷研發(fā)經(jīng)理李金波介紹，根據(jù)技術成熟度和市場需求度，現(xiàn)階段主要進行單相冷板液冷數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品開發(fā)。在浸沒式液冷方面，浪潮數(shù)據(jù)中心通過浸沒式液冷仿真、長周期浸泡運行測試、索氏萃取技術測試，驗證系統(tǒng)穩(wěn)定性及材料與冷卻液相容性，并做了很多探索工作。

英特爾數(shù)據(jù)中心平臺事業(yè)部高級平臺架構師張駿，介紹了先進散熱技術運用于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和新數(shù)據(jù)中心能源效率提升演進趨勢和工程案例，同時分享了基于英特爾至強可擴展處理器模塊化平臺參考設計，解耦計算和IO，優(yōu)化于浸液式服務器系統(tǒng)的參考架構，以及浸液散熱技術在邊緣服務器架構設計的工程實驗案例。

會上，Cooler Master產(chǎn)品營銷高級總監(jiān)黃闿運從部件設計的角度介紹了風、液冷優(yōu)化措施，通過改變熱管形狀，優(yōu)化復合毛細結(jié)構提升散熱效果；液冷方面，可通過串并聯(lián)水路測試驗證水冷板模塊的可靠性，對于分水器、水泵等部件重點驗證化學兼容性及可靠性。

液冷服務器面臨著如何補液、集分水器與冷板裝配、維護排液等問題，愛美達上海研發(fā)總監(jiān)李強介紹，由于涉及大量的部件，且極少有相關行業(yè)有如此長設計壽命的需求，很難獲取相關的應用數(shù)據(jù)評估產(chǎn)品整體可靠性。目前狀況下，單機柜、高度不超過12U的液冷風冷產(chǎn)品逐步成為市場的主力。

液冷系統(tǒng)運行中要防止冷卻液帶來的腐蝕，史陶比爾（杭州）水冷技術項目工程師黃軍介紹，流體不兼容及電化學腐蝕是導致腐蝕的兩個主要原因，要保證液冷系統(tǒng)中水冷板、快速接頭、軟管與水冷液相互兼容，在材質(zhì)選擇上傾向于低電勢的大體積部件+高電勢的小體積部件。

作為先進散熱技術應用代表，京東硬件研發(fā)團隊經(jīng)理王貴林介紹了在部署液冷系統(tǒng)中的經(jīng)驗，京東液冷系統(tǒng)中，開發(fā)了針對關鍵部件CPU液冷板性能指數(shù)，并將其作為選型重要參考；根據(jù)服務器DIMM實際間隙距離來選用不同的DIMM液冷板方案，并對液冷系統(tǒng)軟管進行低溫、變形等多項測試；維持系統(tǒng)風道設計，風冷與液冷模式的自由切換；并且部署了隨管路部署感應線，監(jiān)測節(jié)點內(nèi)液漏風險并做出反應。

在“雙碳”背景下，降低PUE、推進數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為大勢所趨，相信在產(chǎn)業(yè)界各方的共同努力下，一定能夠找到最佳散熱技術，探索出數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展最優(yōu)路徑。