隨著芯片熱設計功耗(TDP)的增加，很多組織需要通過高性能計算(HPC)支持人工智能和數(shù)據(jù)分析等高功率負載的需求，以及在降低總體擁有成本(TCO)的同時提高效率，數(shù)據(jù)中心運營商或所有者正在考慮采用新的方法來冷卻其數(shù)據(jù)中心設施。盡管直接液體冷卻技術并不是一個新概念，但發(fā)展迅速，已經(jīng)成為高性能計算(HPC)領域廣泛接受的冷卻方法，并且是注重效率和降低運營成本的企業(yè)數(shù)據(jù)中心都在認真考慮的一種制冷解決方案。現(xiàn)在，幾乎所有主要的服務器原始設備制造商(OEM)都提供液冷服務器，并為該技術的快速采用做出了貢獻。

了解直接液體冷卻的好處是確定其是否符合組織數(shù)據(jù)中心運營策略的關鍵。以下是直接液體冷卻技術為數(shù)據(jù)中心及其長期計算路線圖提供的主要優(yōu)勢。

(1)提高功率密度

對數(shù)據(jù)中心計算能力的需求促使提高功率密度，這是數(shù)據(jù)中心運營者在規(guī)劃部署時面臨的難題。由于采用空氣冷卻技術的每個數(shù)據(jù)中心機架的最大功率為20kW～30kW，直接液體冷卻技術可以將每個機架的功率提高到100kW以上，從而使新的數(shù)據(jù)中心可以在更小的空間內提供更強大的處理能力。

(2)提高能源效率和降低總體擁有成本

空氣冷卻設施需要采用大量的電力才能運行，直接液體冷卻技術可以為服務器提供足夠的冷卻。更低的能源費用、更低的維護成本和更高的可靠性可以降低數(shù)據(jù)中心設施的成本。與以往的空氣冷卻系統(tǒng)相比，大多數(shù)直接液體冷卻系統(tǒng)獲得回報的周期為一年或更短，并且隨著時間的推移可以節(jié)省大量成本。

(3)提高性能

數(shù)據(jù)中心需要非常一致且精確的冷卻，才能滿足以最高性能運行Intel、AMD和Nvidia公司最新芯片的需求。對于采用空氣冷卻技術的數(shù)據(jù)中心，經(jīng)常會出現(xiàn)熱點和過熱停機現(xiàn)象，直接液體冷卻可以保持數(shù)據(jù)中心平穩(wěn)運行。

(4)可維護性

與空氣冷卻系統(tǒng)的維護工作相比，直接液體冷卻非常簡單。服務器級別的組件(例如CPU和內存)可以輕松并快速訪問。與數(shù)據(jù)中心運維人員可以簡單地將服務器安裝到機架而無需進行其他連接一樣，也可以簡單地連接液體冷卻的服務器。

(5)降低噪音

采用直接液冷技術的數(shù)據(jù)中心更加安靜。工作人員可以在數(shù)據(jù)中心長時間工作，而不會忍受數(shù)以千計的服務器風扇更大的噪音。

(6)熱能再利用

專注于能源效率的數(shù)據(jù)中心設施可以通過熱能再利用計劃進一步擴大收益。可以將服務器產生的熱量引導到建筑物的供暖系統(tǒng)，并進一步減少建筑物的運營成本。

(7)使用現(xiàn)有的基礎設施

浸沒式液體冷卻技術使用定制的儲液罐來容納冷卻數(shù)據(jù)中心機架和專有冷卻液，直接液體冷卻技術則可以與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心機架和基礎設施配合使用。在已經(jīng)將行內或后門熱交換器連接到數(shù)據(jù)中心設施水冷設施中，直接液體冷卻技術可以采用現(xiàn)有的管道網(wǎng)絡。

(8)通信

直接液冷技術通過Modbus、SNMP或Web界面與現(xiàn)有的BMI網(wǎng)絡集成。數(shù)據(jù)中心運營商可以對冷卻系統(tǒng)進行盡可能少的控制，因為當與智能冷卻液分配單元(CDU)配套使用時，直接液體冷卻技術可以自主運行。

(9)空氣冷卻效果很好

有些根本不需要采用液體冷卻的數(shù)據(jù)中心，而是想利用其現(xiàn)有的一些空氣冷卻基礎設施來降低資本支出，同時最大程度地提高潛在的機架功率密度。直接液體冷卻組件足夠小，以至于不會妨礙服務器之間的氣流路徑，并且可以并行工作以通過這種混合冷卻方法充分吸收熱量。這對于首次探索直接液體冷卻技術并希望隨著時間的推移添加更多液體冷卻技術的數(shù)據(jù)中心運營商來說尤其有吸引力。

(10)可用性

所有主要服務器原始設備制造商(包括HPE、Dell EMC、Intel和Gigabyte)都提供直接液冷服務器及其出廠保修服務。客戶可以獲得他們提供的技術和服務方面的支持。

規(guī)劃數(shù)據(jù)中心的未來

采用正確的冷卻解決方案可以確保組織的數(shù)據(jù)中心設施滿足未來的計算需要。隨著芯片密度的增加和建筑空間成本日益高昂，需要選擇更有效的冷卻措施(例如直接液體冷卻技術)以釋放數(shù)據(jù)中心的運營潛力。