国内云计算数据中心领域最具规模和影响力的标志性盛会,第十二届中国IDC产业年度大典将于12.21-22日在国家会议中心举行。在昨天的主会场上,多位领导及嘉宾对目前数据中心整体市场进行了分析与点评,在今日的数据中心技术创新分论坛上,多位嘉宾将会对数据中心的技术创新进行分析与解读,让我们共同迎接今天的数据中心技术创新分论坛。

中国IDC产业年度大典作为国内云计算和数据中心领域规模最大、最具影响力的标志性盛会,中国信息通信研究院云大所主任工程师郭亮出席此次会议,并发表《液冷技术发展探讨》主题演讲。

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中国信息通信研究院云大所主任工程师 郭亮

以下为演讲实录:

今天介绍的液冷方面有四个部分,第一部分谈一下液冷的技术,第二部分说一下为什么要液冷,第三也液冷是什么,第四液冷未来的情况。

这是马克沁重机枪,这在战争的时候是非常著名的武器,在最初设计出来的时候,五十个人才能扛,这样高功率的雾气上,它就是采用了液冷的方式,在枪管上套了一层水,这个枪是一百多年前发明的,这是最先使用液冷方式的工业产品。

这是一款发动机,来自于劳斯莱斯,劳斯莱斯一听就是特别高大上的品牌,它在发动机这块具有非常好的经验,当时产生了两种流派,一种是空冷,一种是液冷。对于大陆上的东西来说,液冷能够具有更大的密度,所以就使用液冷的方式,这也是在二战的时候使用比较多的液冷。

到了现在由于很多的问题,很多地方都实行了牌照的限制,北京明年对于汽油的牌照降到更少,充电汽车已经形成了比较大的潮流,在充电车块也是采用液冷的技术,因为电池对于温度的要求还是挺高的,去东北旅游的时候我会发现手机在室外零下二三十度的电一下子就没了,因为是手机所以没有保温的措施,对于充电来说,开着开着电池突然没电了就很不安全。所以不管是豪华品牌特斯拉也好,还是国产的江淮汽车也好,他们都在对电池的保温方面用液冷的方式。这对于汽车的稳定运行,特别是在寒冷地区的正常使用,有非常重大的作用。

回到行业,液冷跟HPC是紧密相连的。从2014年开始,近几年各种报道,在HPC的大会上,厂商也展出了液冷相关的产品,像国内的联想、华为、浪潮几个大的服务器厂商都有相关的产品。在刚刚过去的2017年液冷大会上有有发布,很多业内人士都会看到。

这个神威。个太湖之光两连续两年获得了第一名,这个已经不是一台服务器,或者一个机柜了,它是由四十个机柜组成,其中有一些计算机柜,有一些网络机柜。这些机柜的数量不是太多,通过有限的资料可以计算到,对太湖之光来说,它对于通信行业几千瓦个利用率已经算很高了。三百多瓦的实现还是要归功于液冷。

为什么要使用液冷?其实讲了很多,其实是液冷相关的历程。对于现在人工智能、大数据等等,对存储、计算的要求不断地提高,可以说是爆炸式的增长,对服务器行业来说可能是一个好东西。

另外一方面就是能源消耗的非常大,它在国民经济中总的占比消耗还是非常高,这方面做了很多的工作,都是国家在这个层面的一些考虑。现在能源的问题也是很严重的,比如现在北方一些地方出现了气荒,导致基本的采暖都的不到满足。

英特尔公司一直以来服务器的CPU功耗也在逐渐的提高,从35瓦到24瓦,工业密度非常高。下面是GPU服务器,一块GPU服务器可能有三百瓦,对于这个小小的盒子来说,如果部署八块芯片就有可能达到近三千瓦的功耗,这个密度是非常高的。

对如此高的密度来说,液冷能不能解决所有的问题?现在看到风冷越来越力不从心了,从业者对散热问题也在做各种各样的努力,各种各样的技术革新,也在做各种各样的尝试,但是技术的进步可能无法突破理论的极限,有学术界讨论过这个问题,有一句话是再大的风也吹不冷滚烫的心。

能源消耗越来越多,现在也有一些绿色能源的使用,绿色能源的使用就是太阳能、水,还有相关的生物能,这种能源有一种靠天吃饭的模式,所以它的一些可持续的方面还是有一些问题,需要更多的技术进步来解决这个问题,刚才李博士介绍到这个,随着能源消耗的不断提高,工业密度的不断增大,也在做数据中心级别的液冷,数据中心级别的液冷就是使用自然的湖水去进行制冷,这在一定程度上能够提高数据中心能耗的绿色化。

另外一方面就是在服务器级别的液冷,这是在国外的一些服务器级别的液冷的案例,这里面一家公司用液冷方式,在国家政府部门,有一些应用。还有一个(英文)公司,它现在已经被政府收购了。还有被联想收购的IBM的团队,主要是冷板的设计,这主要在德国的数据中心有些应用。总体上,国际在液冷方面还没有形成一个具有垄断地位,或者对我们形成压倒性优势的团队、厂商。

国内服务器级别液冷,刚才李博士也讲到了,除了刚才提到,可能在国外主要是两种,一种是浸没式,一种是冷半世,国内还有一种喷淋式,这是一个广东的公司做的,现在还有一种模式,后面会跟大家交流。主要的厂商也是现在比较大的国际厂商在做这件事情,也会联系相关的机柜厂商进行这方面的工作。

液冷的优势:前面讲了这么多,更大的原因还是因为对于现在功耗越来越高,空间的使用能够增加,能够提高服务器的性能。

液冷肯定也有很多问题,这是今年在法国巴黎发生的一起液冷泄露的事件,导致了很多的服务宕机,在大家的常规意识里,觉得服务器跑在液体当中是一件非常可怕的事情,为什么爱因斯坦的大脑放在福尔马林的液体当中这么多年没有问题,这还是跟我们选的液体有很直接的关系。

我们在液冷方面的工作:第一各种不同的方式最后放的位置是一样的。第二在数据中心里,我们希望把各种实现方式,对数据中心的机房要求能够统一起来,家居就是具体的实践方式,每种方式都有技术要求。第三接口,在家居跟房子之间可能有水的接口、电的接口。第四是液体,对于液体的选择、对液体的使用,和对液体的各种问题,最后回收,对环境是不是有一些问题,我们人体吸收以后会不会有些问题,这也是我们需要重点考虑的方面。

我觉得现在对于液冷来说,它可能正在进入左边的这个慢慢的上升期,随着近几年的各种应用的不断出现,对于服务器的工业密度在不断地提高,所以液冷已经作为一种,大家重点考虑的一种方式来实现我们最终对于数据中心计算密度的提高,所以它可能已经在逐渐进入到大家讨论的热门的话题当中。在未来的几年当中,可能会有更多的企业投入到这个行业当中来。



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