第6期 2021/04/15
微軟Azure數(shù)據(jù)中心正在試用兩相浸入式液冷技術(shù)
微軟透露，正在嘗試一種所謂的“兩相浸入式冷卻技術(shù)”，使用一種在極低溫度下沸騰的液體來保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的冷卻。
微軟今天在Innovation博客上發(fā)表的一篇帖子中這樣解釋說，已經(jīng)在位于美國華盛頓州昆西的Azure數(shù)據(jù)中心采用了這種技術(shù)。
目前，微軟主要是依靠空氣冷卻系統(tǒng)讓數(shù)據(jù)中心內(nèi)運(yùn)行的處理器的溫度保持在可控范圍內(nèi)。但微軟表示，基于液體的冷卻系統(tǒng)能耗更低，因此具有更大的潛力，液體中傳熱“比空氣中傳熱效率高幾個數(shù)量級”，這就意味著液冷系統(tǒng)要更加環(huán)保。
據(jù)悉，這種兩相浸入式冷卻技術(shù)比谷歌在其數(shù)據(jù)中心內(nèi)采用的單相冷卻技術(shù)更為有效。微軟稱，單相冷卻是讓流體保持液態(tài)，通過自然對流或者強(qiáng)制對流帶走熱量。因此，單相浸入式冷卻和空氣冷卻的方式類似，熱流體在循環(huán)回系統(tǒng)之前會先通過一個熱交換器。
微軟表示，自己的兩相浸入式冷卻是一種更被動的方式。當(dāng)系統(tǒng)中使用的流體與數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的發(fā)熱組件接觸時，會從液體變?yōu)樽匀簧仙恼羝�，將熱量作為一種潛能運(yùn)走。蒸汽通過冷凝器排出熱量，然后轉(zhuǎn)化回液態(tài)，循環(huán)到系統(tǒng)中。
為此，微軟開發(fā)了一套工程解決方案，使得服務(wù)器系統(tǒng)沉浸其中的時候不會對其造成損壞。流體是位于鋼制冷卻罐中，沸點(diǎn)僅為122華氏度，比水的沸點(diǎn)低約90度。同時，連接管穿過箱體、將蒸汽冷凝的液體導(dǎo)流到一個單獨(dú)的閉環(huán)系統(tǒng)，流體將熱量從水箱傳遞到位于外部的干式冷卻器。
目前，微軟僅部署了一個罐體，計(jì)劃做一系列測試檢查這一新冷卻系統(tǒng)的實(shí)用性。
微軟表示，到目前為止測試表明，這種兩相浸入式冷卻系統(tǒng)可以將任何服務(wù)器的功耗降低5％至15％。服務(wù)器甚至可以超頻、或者以更高功率運(yùn)行，沒有任何過熱的風(fēng)險(xiǎn)。
微軟杰出工程師Christian Belady表示：“超級計(jì)算使用這種冷卻技術(shù)有數(shù)十年時間了，因此風(fēng)險(xiǎn)不會那么高。我們的目標(biāo)是將其部署到所有數(shù)據(jù)中心，但是在此之前還有很多工作要做。”
Beladay指出，除了更有效地傳熱之外，這種技術(shù)還有其他好處。因?yàn)橄到y(tǒng)去除了環(huán)境中的濕氣和氧氣，所以大大降低了腐蝕性，從而減少了系統(tǒng)中的機(jī)械故障。微軟最早通過Project Natick（實(shí)驗(yàn)性海底數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目）發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)。
他說：“浸入式技術(shù)也有類似的好處，基本上你是在置換氧氣和水分。”
微軟還將繼續(xù)其他液冷技術(shù)的試驗(yàn)，其中包括使用填充有液態(tài)制冷劑管道的所謂“冷板”。 Belady表示，兩種技術(shù)都有潛力，兩相浸入式技術(shù)令他感到非常興奮是因?yàn)檫@只需要一次性成本，只需要實(shí)施一次，而在服務(wù)器迭代時無需進(jìn)行任何工程設(shè)計(jì)。
“如果采取措施得當(dāng)，兩相浸入式冷卻系統(tǒng)將同時滿足我們所有成本、可靠性和性能方面的要求，能源消耗幾乎是空氣冷卻的一個零頭，”微軟Azure首席軟件工程師Ioannis Manousakis這樣說道。
本文章選自《數(shù)字化轉(zhuǎn)型方略》雜志，閱讀更多雜志內(nèi)容，請掃描下方二維碼
