高效节能的服务器浸入式制冷技术

【中国制冷网】将服务器浸入液体中制冷的浸入式制冷比空调制冷的效率高很多。在2013年11月在科罗拉多丹佛举办的SC13超级计算大会中，浸入式制冷技术成为关注的焦点。

最新的世界最节能数据中心“绿色500强”名单出炉，排名第一的（数据中心）采用浸入式制冷技术。此外，3M和香港数据中心设计师展示了他们一款为客户设计的采用3M浸入式制冷技术，并因此节省了大量空间和成本的超级计算机。

排在当年11月出炉的“绿色500强”名单首位的是东京工业大学的Tsumabe-KFC系统。这个超级计算机采用总部设在德克萨斯奥斯汀的Green Revolution Cooling公司提供的浸入式制冷解决方案进行制冷。

Tsumabe-KFC只需要1瓦特的电力来支持4.5千兆浮点的运行速度。“千兆浮点”运算速度中的“浮点”代表的是每秒钟内浮点运行次数——这是科学计算领域衡量性能的全球性标准单位。

这是一个异质的系统，也就是说，它将CPUs和GPUs结合起来。Tsumabe-KFC采用Intel的IvyBridge作为CPU，并采用英伟达的KeplerGPU.实际上，最新出炉的Green500名单中排名前十的超级计算机都混合使用了不同的处理器。

Green Revolution提供的系统称为CarnoJet.一个基础的CarnoJet单元是包含四个机架的容器，里面填充着电解质冷却剂和泵模块。

和直放在数据中心楼面的常规数据中心机架不同的是，这些机架的背面躺在地面上，而服务器从上至下安装到合适的位置。

浸入式制冷技术帮助香港数据中心将面积减少10倍

总部设在香港的Allied Control公司为一名没有透露姓名的客户建造了一个500kW的数据中心，该数据中心采用3M提供的“被动式两期液态浸入式制冷系统”来放置并制冷IT设备。3M的一位热能应用工程师PhilTuma在早期为FOCUS写的一篇文章上指出，两期浸入式制冷系统已经被广泛应用到电气变压器和换流器，以及超级计算机领域，并有几十年的历史了。

据Tuma解释，这是一个蒸发式制冷系统，3M的电解质制冷液在和热界面接触以后，会被煮沸腾；而蒸汽会上升到收集蒸汽的线圈，之后，蒸汽被水制冷，或者被送到外部的制冷塔，将热量传递给外部空气。

这类制冷系统的常见设计是将液体和设备放置在密封房间的真空当中，而3M的系统则有所不同，因为它采用“开放式”设计，在气压下运行，可将服务器放入或拿出机柜。

3M指出，由于这个设计包含的组件比传统封装的真空系统少，这个解决方案可以进行规模部署，因为它的成本更为低廉。

Allied客户的数据中心不仅可以省去对制冷设备和空调系统的使用，减少运营成本，还可以节省建造过程当中的成本。3M表示，由于采用了高密度浸入式制冷技术，IT设备占据的空间要比安装在传统架高地板上的方式少10倍之多。

这个500kW数据中心装在一个标准的海运集装箱当中，并位于香港的一个高层建筑当中。

Allied运营副总裁Kar-WingLau表示，这个技术的效能表明它有潜力成为未来产业的标准。“不可否认的一点是，浸入式制冷技术将在未来扮演重要角色，并具有巨大的增长潜力。”

这个技术还有可能改变硬件的设计方式，并降低成本。由于液体可以用来制冷任何形状的物体，因此无需针对不同类型的硬件设计不同类型的散热器或风扇。