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服務器未來將走向液冷時代

服務器未來將走向液冷時代 | CPC快速接頭用于電子設備液體冷卻，刀片服務器專用接頭 | Colder Products Company在提供電子設備液體冷卻用快速插拔接頭領域已有超過15年的經驗。產品應用范圍包括個人計算機、超級計算機、數據中心、冷卻器、醫療設備以及其他在危險液體處理解決方案的質量和性能方面有所要求的應用場合。我公司的無滴漏快速插拔接頭配置有自動無滴漏截止閥和整體式終端，因此能夠確保安全性、易用性和可靠性。我們的產品系列種類多樣，有各種材質、配置、尺寸和閥門可供選擇，并可根據客戶的獨特要求提供定制解決方案。

何為液冷服務器？

近年來，數據中心對節能的需求愈發顯著。2014年，北京頒布嚴"限建令"，要求新建和擴建數據中心PUE必須低于1.5以下。對于不少國內數據中心PUE設計值低于1.5，實際運行中卻很難達到的現狀，沈衛東表示，按照現有技術，無論是對數據中心進行節能改造，還是提高空調系統效率，都很難使PUE真正達到1.5以下的水準。這就逼迫數據中心行業必須在服務器端進行改造，尤其是在服務器冷卻技術方面下功夫。

服務器液冷技術是與風冷相對應的概念，它使用液體（通常是水）而不是空氣作為工作物質，進入服務器帶走熱量。相比于風冷，液冷技術的優勢在于可以顯著地提高服務器的冷卻效率，提高服務器的功率密度，減小服務器的體積，并且能夠改善CPU的散熱效率。目前，服務器液冷技術主要分為冷板式與浸沒式兩種，其中冷板式在技術上相對成熟，應用也更廣，而浸沒式冷卻效果更出色，發展前景更廣闊。


因為冷卻性能出眾，包括曙光在內的一些高性能計算廠商很早就開始了對服務器液冷技術的研究。在國內，曙光TC4600E-LP是國內第一款正式發布并量產的刀片式液冷服務器，目前已在中科院大氣物理研究所交付使用的"地球系統數值模擬裝置"便是該款服務器的應用案例。該套裝置系統采用冷板式冷卻方式，服務器約70%的發熱量使用水作為工作物質帶出服務器，再通過冷卻塔把熱量終帶到大氣環境中，而不需要壓縮機和空調機。這樣做有兩個好處，一是降低了冷卻系統的投資，二是不采用空調制冷，全年自然冷卻，從而使液冷系統的PUE降低到1.1以下，大大減少了原來空調系統的制冷功耗。鑒于TC4600E-LP服務器采用水冷和風冷混合冷卻，另外30%的熱量仍需傳統空調冷卻，平均PUE大致維持在1.2左右。目前來看，這是國內液冷服務器大規模使用的第一個公開案例，也是PUE水平相對比較低的一個實際案例。

液冷"出彩"在哪里？

主要有幾方面的原因。首先是節能降耗，與風冷服務器相比，液冷服務器在節能方面更加優秀；其次是提高CPU性能和可靠性，降低CPU的工作溫度，使CPU可靠性提高，同時增強計算性能（如曙光TC4600E-LP與風冷版本的產品相比，CPU滿載工作時的核溫降低了20℃，從而使CPU性能提高5%）；第三是降低風扇和風道中產生的風噪（冷板式液冷技術能減少三分之二的風扇，而浸沒式技術則完全不需要風扇）；第四是能夠進一步提高數據中心的功率密度，從而減小機房占地面積（浸沒式液冷服務器的單機柜功率密度可達200kW， 主機房面積是目前流行設計的機房面積的四十分之一）；第五是數據中心設備投資的降低，這是因為省去了空調設備同時服務器內部件也有所減少的緣故。

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