發(fā)布時(shí)間：2022年9月2日
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【環(huán)球網(wǎng)科技報(bào)道 記者 李文瑤】在寧暢內(nèi)部有這樣一個(gè)觀點(diǎn)：第三代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器正在催化液冷技術(shù)步入元年時(shí)代。寧暢首席技術(shù)官趙雷給記者解釋道：“液冷技術(shù)正在從實(shí)驗(yàn)室走向商業(yè)應(yīng)用，從小規(guī)模驗(yàn)證技術(shù)走向大規(guī)模量產(chǎn)技術(shù)階段�！�
這一趨勢(shì)的背后反映的是行業(yè)對(duì)節(jié)能減排的需求正在不斷增加。今年2月，我國(guó)“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)。該工程在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動(dòng)建設(shè)算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了張家口等10個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群。值得關(guān)注的是，為了推進(jìn)數(shù)據(jù)中心低碳運(yùn)轉(zhuǎn)，“東數(shù)西算”工程還提出了三個(gè)方向：綠色節(jié)能、算力調(diào)度、安全可靠。
綠色發(fā)展首當(dāng)其沖。對(duì)于數(shù)據(jù)中心來說，提效是一方面，在提效的同時(shí)如何通過更好的技術(shù)解決方案來進(jìn)行節(jié)能減排，成為各家企業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)和亟需解決的難題。
節(jié)能減排成為行業(yè)剛需
在日前舉辦的世界5G大會(huì)Tech-Talk2022前瞻論壇上，國(guó)家信息中心信息化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展部主任單志廣表示，全國(guó)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群建設(shè)中，2022年新開工項(xiàng)目25個(gè)，投資超過1900億元。其中，西部地區(qū)投資比去年同期增長(zhǎng)6倍，呈現(xiàn)出由東向西轉(zhuǎn)移的良好態(tài)勢(shì)。
數(shù)據(jù)中心建設(shè)提速的同時(shí)，國(guó)家對(duì)節(jié)能減排也提出了更高的要求。2021年12月發(fā)布的《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》明確，到2025年，國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)的PUE要進(jìn)一步降到1.25以下，綠色低碳等級(jí)達(dá)到4A級(jí)以上。2022年6月工信部等六部門發(fā)布《工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃》中明確規(guī)定，到2025年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE優(yōu)于1.3。
什么是PUE？PUE（Power Usage Effectiveness）是用于測(cè)量 IDC 能源效率的指標(biāo)，是用 IDC 總能耗除以 IT 設(shè)備能耗得來。IDC 總能耗包含 IT 設(shè)備能耗和制冷、配電等系統(tǒng)能耗，PUE 數(shù)值越靠近 1 說明非 IT 設(shè)備的能耗越少，能效水平越高。
對(duì)此，英特爾數(shù)據(jù)中心平臺(tái)技術(shù)與架構(gòu)部中國(guó)區(qū)總經(jīng)理王飛表示，2025年英特爾預(yù)計(jì)有 50億顆 CPU 核心投入運(yùn)營(yíng)。算力的發(fā)展支撐數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)和全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，2030 年數(shù)字中心將消耗全球 3%-6% 電能，因此數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳已經(jīng)成為英特爾面臨的新挑戰(zhàn)。
液冷技術(shù)成熟 行業(yè)步入液冷時(shí)代
中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)呂天文此前在2022數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)研討會(huì)上表示，“無(wú)論從政策角度、市場(chǎng)需求還是技術(shù)成熟度來講，均標(biāo)志著數(shù)據(jù)中心進(jìn)入‘液冷時(shí)代’。”
所謂液冷，通俗來講就是通過液體代替空氣，把CPU、內(nèi)存等IT發(fā)熱器件產(chǎn)生的熱量帶走，就好似給服務(wù)器局部冷卻、整體“淋浴”甚至全部浸沒。
就液冷技術(shù)分類而言，根據(jù)液體冷媒和發(fā)熱源的接觸方式可分為——冷板式（間接接觸）、噴淋式（直接接觸）、浸沒式（直接接觸）。其中，浸沒式液冷以其高能效、高密度、高可用和高可靠等特性，成為主流趨勢(shì)。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)賽迪數(shù)據(jù)顯示，未來浸沒式液冷的市場(chǎng)占比將逐步提升，將從2019年的不到20%增長(zhǎng)到2025年的40%以上。
推動(dòng)數(shù)據(jù)中心向液冷技術(shù)發(fā)展也成為行業(yè)共識(shí)。在寧暢首席技術(shù)官趙雷看來，風(fēng)冷技術(shù)的極限值基本是在300W-350W之間，目前數(shù)據(jù)中心已經(jīng)慢慢觸碰到這個(gè)極限值，而隨著CPU功耗的增長(zhǎng)，推進(jìn)液冷技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)力。
新華三服務(wù)器產(chǎn)品線系統(tǒng)部總監(jiān)鄭國(guó)良也有這類似的看法，他認(rèn)為，東數(shù)西算項(xiàng)目正式落地后，對(duì)數(shù)據(jù)中心PUE的要求非常明確，數(shù)據(jù)中心對(duì)于液冷技術(shù)需求的迫切性提到比較高的位置�！八晕覀�?cè)谶@一代平臺(tái)和下一代平臺(tái)，包括浸沒式液冷我們都會(huì)加大投入和加快發(fā)布的進(jìn)度。”
企業(yè)已經(jīng)開始著手布局液冷技術(shù)。阿里云從 2016 年開始大規(guī)模部署液冷技術(shù)，因?yàn)橄啾扔陲L(fēng)冷方案，液冷方案有著超高的散熱效率的特點(diǎn)，但服務(wù)器硬件對(duì)侵入式液冷的兼容成為技術(shù)落地的難度。
英特爾圍繞浸入式液冷所面臨的材料兼容性、電氣信號(hào)完整性、芯片散熱特性、服務(wù)器系統(tǒng)散熱特性、服務(wù)器及機(jī)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等課題，與阿里巴巴深入合作，從處理器定制和服務(wù)器系統(tǒng)開發(fā)與優(yōu)化著手，突破芯片功耗墻功耗和冷卻兩大影響算力提升的關(guān)鍵問題，使得液冷服務(wù)器在阿里巴巴數(shù)據(jù)中心成功大規(guī)模部署，在 2018 年建成首個(gè)互聯(lián)網(wǎng)液冷數(shù)據(jù)中心，在 2020 年投產(chǎn)首個(gè) 5A 級(jí)綠色液冷數(shù)據(jù)中心，每年可以節(jié)省電能至少達(dá)千萬(wàn)級(jí)的同時(shí)，服務(wù)器系統(tǒng)的故障率相比風(fēng)冷服務(wù)器下降約 53％，幫助阿里巴巴有效降低數(shù)據(jù)中心總體擁有成本。
同時(shí)，寧暢首席技術(shù)官趙雷介紹，寧暢通過與英特爾的合作，進(jìn)一步改善了冷板式液冷設(shè)計(jì)中的漏液檢測(cè)、材料兼容性、生產(chǎn)工藝等核心技術(shù)要點(diǎn)，并在浸沒式液冷中的安裝運(yùn)維、液體揮發(fā)與滲漏、材料兼容性等難點(diǎn)問題上實(shí)現(xiàn)突破。目前，基于英特爾下一代平臺(tái)的浸沒式液冷服務(wù)器研發(fā)進(jìn)展順利，現(xiàn)已與數(shù)個(gè)行業(yè)頭部客戶對(duì)接。
而新華三則直接參與了眾多液冷數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。新華三服務(wù)器產(chǎn)品線系統(tǒng)部總監(jiān)鄭國(guó)良介紹，目前新華三以豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的服務(wù)能力，參與了500多個(gè)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，包括大量的液冷數(shù)據(jù)中心機(jī)房；新華三還組建了定制化的團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)建了液冷研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，為客戶提供端到端的液冷解決方案。
“液冷整體解決方案是基于我們板式液冷和浸沒式液冷，再配合我們整套液冷機(jī)柜系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心解決方案，打造的一個(gè)綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)�！编崌�(guó)良說道：“雖然液冷環(huán)境是一個(gè)跨專業(yè)的領(lǐng)域，但新華三憑借強(qiáng)大技術(shù)能力，確保液冷整套解決方案完整的落地�！�
推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共建
在液冷技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，一些行業(yè)痛點(diǎn)也開始顯現(xiàn)。王飛表示，雖然國(guó)家政策對(duì) PUE 要求非常嚴(yán)格，無(wú)論可循環(huán)經(jīng)濟(jì)、模塊化設(shè)計(jì)還是液冷技術(shù)，都面臨缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵問題。缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，相似的服務(wù)器設(shè)計(jì)它的碳排放設(shè)計(jì)可能相差非常遠(yuǎn)。
因此，在今年的2022英特爾中國(guó)數(shù)據(jù)中心合作伙伴技術(shù)峰會(huì)上，英特爾針對(duì)當(dāng)前冷板液冷技術(shù)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一這一市場(chǎng)痛點(diǎn)，與產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同打造出《綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新實(shí)踐——冷板液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考》。該參考設(shè)計(jì)通過面向更廣泛的產(chǎn)業(yè)伙伴展現(xiàn)冷板液冷技術(shù)關(guān)鍵部件的研究進(jìn)展，來共同促其標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而降低設(shè)計(jì)與使用成本，推動(dòng)建立并完善冷板液冷的生態(tài)系統(tǒng)，是產(chǎn)業(yè)伙伴緊密合作、聯(lián)合創(chuàng)新的重要成果。
此外，英特爾發(fā)起成立的綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù)創(chuàng)新論壇，集合了20家ICT產(chǎn)業(yè)上下游廠商，橫跨多個(gè)領(lǐng)域，覆蓋整個(gè)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈。該論壇的成立，旨在通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)合作，加速數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)模式的綠色轉(zhuǎn)型，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展，支撐數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、碳中和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的“雙碳”目標(biāo)。
王飛認(rèn)為，目前數(shù)據(jù)中心行業(yè)還是以風(fēng)冷技術(shù)應(yīng)用為主，液冷沒有普及的原因是多方面的，包括技術(shù)難度、成本偏高、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，還有腐蝕、漏液等安全方面的顧慮。
如今隨著液冷技術(shù)的成熟、大量案例的成功、芯片功耗的提高、國(guó)家PUE要求的嚴(yán)苛，推廣液冷技術(shù)應(yīng)用落地正當(dāng)時(shí)，英特爾也適時(shí)提出了液冷設(shè)計(jì)參考。
目前寧暢與英特爾一起研發(fā)針對(duì)未來行業(yè)發(fā)展的新產(chǎn)品，包括更新一代至強(qiáng)處理器產(chǎn)品和浸沒式液冷產(chǎn)品設(shè)計(jì)，趙雷表示：“浸沒式液冷可以進(jìn)一步的降低整體系統(tǒng)的一個(gè)PUE的值，并且可以給芯片提供更好的一個(gè)解鎖算力的能力�！�
綠色發(fā)展機(jī)遇顯現(xiàn)
在“東數(shù)西算”和“雙碳”戰(zhàn)略下，以綠色節(jié)能為中心，數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域出現(xiàn)新需求，推動(dòng)包括散熱、制冷、節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，有機(jī)會(huì)進(jìn)一步形成新產(chǎn)業(yè)鏈。綠色發(fā)展機(jī)遇開始顯現(xiàn)。但很顯然，數(shù)據(jù)中心“綠色化”概念，并非個(gè)體的單打獨(dú)斗，而是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的孵化。
在王飛看來，如何把產(chǎn)品和解決方案做好，在時(shí)間上十分緊迫�！拔覀儼旬a(chǎn)品線擴(kuò)大，增加P核和E核，這也是針對(duì)東數(shù)西算的一個(gè)比較好的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)東數(shù)西算項(xiàng)目的落地，意味著數(shù)據(jù)密集型的數(shù)據(jù)中心將在西部建成，這里的業(yè)務(wù)要求是不太一樣的，效率是更高的一個(gè)著眼點(diǎn)，吞吐量也是著眼點(diǎn)，所以P核和E核組合，總有一款是適合客戶的一些工作負(fù)載的需求。所以總體來說，東數(shù)西算是大家一個(gè)更好的機(jī)會(huì)，只是這個(gè)緊迫感更高一點(diǎn)。”
同時(shí)，在西部地區(qū)數(shù)據(jù)中心建設(shè)中服務(wù)器的采購(gòu)，以及綠色能源使用的商機(jī)，這也是在過去沒有的。
王飛介紹，英特爾數(shù)據(jù)中心部門已積累了多年液冷技術(shù)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，包括參考設(shè)計(jì)和廠商合作案例，并在中國(guó)組建了散熱技術(shù)專家的團(tuán)隊(duì)。
在鄭國(guó)良看來，面對(duì)東數(shù)西算，新華三以及開始新一輪的業(yè)務(wù)布局：“整個(gè)東數(shù)西算來看，對(duì)于我們來說，是一個(gè)需求，也是一個(gè)機(jī)遇，我們會(huì)加大這一方面的投入，包括對(duì)節(jié)能技術(shù)的投入和低功耗技術(shù)的投入�！�
來源：環(huán)球網(wǎng) 2022-09-02 11:17