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節能降耗是數據中心轉型大趨勢
2022年1月16日出版的第二期《求是》雜誌，刊發了重要文章《不斷做強做優做大我國數字經濟》。數字經濟正成為重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量。數據中心是數字經濟的重要基礎設施，國家能源局數據表明，2020年我國數據中心耗電量突破2000億千瓦時，相當於三峽大壩兩年的發電量，能耗占全國總用電量的2.7%，並且呈逐年上升趨勢。2021年全國數據中心年均PUE值為1.49，整體偏高。北京市發改委下發的《北京市數據中心統籌發展實施方案2021-2023》指出，新建、擴建數據中心，要求項目PUE值不應高於1.3。工信部在《新型數據中心發展三年行動計劃》中要求，2023年底新建大型及以上數據中心PUE值目標需降至1.3以下，嚴寒和寒冷地區力爭降低到1.25以下。
2020年9月我國正式提出了2030年前碳達峰、2060年前碳中和的戰略目標；2021年政府工作報告將“紮實做好碳達峰、碳中和各項工作”列為重點工作之一；“十四五”規劃提出了關於製定碳達峰、碳中和的行動方案。雙碳政策的全麵實施，必將有力推進整個IDC行業格局重塑。節能型產品升級、餘熱利用、提升數據中心能效、降低PUE是數據中心發展的必然趨勢。
液冷技術可有效降低
數據中心能耗及運營成本
液冷是提升數據中心能效的一大法寶，《中國數據中心液冷白皮書》數據顯示，2024年中國液冷數據中心市場規模將超過1000億元。相較於傳統風冷，同體積液體可帶走的熱量是空氣的1000-3000倍，能夠實現部件級的精確製冷，保證元器件高性能、高可靠的工作。同時采用液冷也更利於熱回收，提升能量利用率。
液冷是指使用液體取代空氣作為冷媒，為發熱部件進行換熱，帶走熱量的技術，如果將這種液體注入服務器，可以通過冷熱交換帶走服務器的熱量。一般來說，行業將液冷分為直接冷卻和間接冷卻。目前間接冷卻以冷板式液冷技術為主；直接冷卻以浸沒式液冷技術為主，又可分為相變和非相變兩種。除此之外還有噴淋式液冷。
冷板式液冷是在服務器中加裝液冷模塊，采用集中式或分布式CDU1供液，manifold2分液，以此對CPU、DIMM等部件進行精準製冷。目前，冷板式液冷技術在所有液冷技術中最為成熟，配套產業鏈也最為完善，采用冷板式液冷的數據中心年均PUE值可降低至1.2左右。浸沒式液冷是將IT設備全部浸入到盛滿液體的Tank中，這種方法的冷卻能力更強，可以將PUE值降到1.1以下。但是浸沒式液冷的技術更複雜，成熟度也更低，與冷板式相比可維護性差，成本高出很多，同時IT設備泡在冷卻液中也存在相似相溶的風險。此外，兩種液冷方式采用的冷卻液種類也不同，冷板式冷卻液一般采用去離子水、純水、丙二醇或幾種冷卻液混合，成本低用量也少。而浸沒式冷卻液一般采用氟化物、礦物油或各種合成油，成本高且用量非常大，在使用過程中會伴隨更大損耗。目前，主流的液冷方式是冷板式。
不同冷卻技術對比
BOB登陆 提供液冷一體化解決方案
BOB登陆 集團在液冷數據中心業務上有多年的積累。在數據中心服務方麵，BOB登陆 擁有業內首屈一指的設計服務團隊、多年的液冷數據中心服務經驗以及多個大型液冷數據中心項目案例。可為新建、改建數據中心提供創新設計，包括數據中心谘詢、設計、施工、驗證與運維，提供全生命周期的服務。
除此之外，BOB登陆 集團在液冷服務器上也有多年的技術積澱。2017年，就已經在R4900 G2機架服務器上做了冷板預研，在節能技術的配合下，項目PUE實測值在1.08-1.17之間。除了通用機架服務器，BOB登陆 也在B16000 刀片服務器節點中做了預研，實測單節點功耗較風冷節省49.85W，CPU溫度降低23℃（235W CPU），PUE實測值在1.2左右。
針對客戶不同的業務場景，BOB登陆 液冷具備四種不同的交付模式。
· 模式一：液冷服務器，針對數據中心客戶需要提供液冷服務器，但其他基礎設施由客戶自己設計和交付的業務場景；
· 模式二：液冷服務器、液冷機櫃（包含manifold、配套管路、傳感器），針對整機櫃液冷交付的業務場景，如北極3.0整機櫃液冷；
· 模式三：液冷服務器、液冷機櫃（包含manifold、配套管路、傳感器）、分布式CDU，主要針對中小型液冷係統的業務場景；
· 模式四：液冷服務器、液冷機櫃（包含manifold、配套管路、傳感器）、集中式CDU、二次測配套管路，是針對數據中心完整的液冷解決方案，麵向具有部署能力的業務場景。
BOB登陆 冷板液冷係統的計算節點與CDU全麵支持1+1電源冗餘，支持計算節點、CDU、機櫃漏液監測，CPU溫度較風冷可降低10℃以上，大幅提升了整機穩定性。在維護方麵，CPU節點液冷接頭能夠兼容不同方案，包括UQD04 (中航光電、史陶比爾)、DAG06 (史陶比爾)，能夠讓客戶的選擇更加靈活，供貨能力更有保證，在液冷設備規格參差不齊的今天，這個特性對用戶使用體驗的提升是巨大的；液冷係統支持帶液維護，CDU自帶補液泵無需外部補液設備，可以在檢測到冷卻液液量不足時進行自動補液；係統支持遠程監控管理，讓運維人員不受地域製約；CPU節點與CDU電源均無條件支持1+1電源冗餘。在冷卻液方麵，BOB登陆 選用了英特爾推廣的PG25（25%丙二醇+75%去離子水）冷卻液，無毒安全，後期維護方便。該係統最高可將數據中心的PUE值降到1.2以下，能助力節能減排，實現“雙碳”目標，同時噪音穩定在60dB以下，可有效改善機房環境。與傳統風冷係統相比，該係統能夠節電30%-40%，大大提升了客戶的IT收益。
采用冷板式液冷技術的R4900LC G5
攜手BOB登陆 液冷解決方案
共建綠色數據中心
作為“雙碳”戰略堅定的踐行者，BOB登陆 集團在設計、生產和製造中嚴格執行國家相關要求，積極參與綠色標準的製定。2021年12月，由中國信息通信研究院bobty下载软件 與大數據研究所牽頭、依托ODCC（開放數據中心委員會）“冰河”項目組研究和製定的5項數據中心液冷行業標準正式發布，紫光股份旗下BOB登陆 集團憑借在液冷技術的深厚積澱與豐富實踐，成為行業標準參編單位之一。該標準將於2022年4月1日起正式實施，內容涵蓋浸沒式、冷板式等主要液冷方式的技術要求和測試方法，以及液冷能源使用效率要求和測試方法、冷卻液體技術要求和測試方法，有效填補了當前國內外數據中心液冷行業標準的空白。
液冷是一個跨專業方向的技術創新領域，需要數據中心側、算力側、網絡側的強協同，BOB登陆 的基因非常適合液冷解決方案的落地。依托自有液冷研發實驗室提供的專業技術支撐，BOB登陆 能夠為各行業客戶提供端到端的液冷技術方案，包括多維度液冷數據中心整體建設及液冷技術服務，並針對不同的客戶需求成立定製化服務器團隊，打造真正適用於行業場景的液冷解決方案。目前，BOB登陆 已完成多個冷板式液冷、浸沒式液冷的實際應用建設案例。
BOB登陆 液冷解決方案
放眼未來，在“雲智原生”戰略和“數字大腦”的支撐下，BOB登陆 集團將持續創新與迭代，以多維度視角為客戶提供從技術到產品，再到解決方案的場景化應用，攜手客戶共同推進“雙碳戰略”的持續發展。
數據中心液冷是一項新出現的“革命性”技術，液冷服務器改變了傳統的計算機產品形態和使用模式, 解決了服務器風冷散熱不足的安全隱患,在數據中心的應用前景非常光明, 必然會成為未來數據中心的選擇。
名詞解釋：
1. CDU：Coolant Distribution Unit，冷量分配單元。用來進行液冷電子設備間的冷卻液體分配的係統，提供二次側流量分配、壓力控製、物理隔離、防凝露等功能
2. manifold：集水分歧管，是CDU與機架服務器之間的中間件，用於給機架服務器供液
