曙光TC4600-LP 助力液冷服务器市场

来源：ZDNet 作者：张锐

2014/9/17 13:59:04

随着移动数据、云计算和大数据业务的迅猛发展，数据中心建设规模越来越大。节能问题也逐渐突显，许多数据中心节能新技术受到广泛关注，但都没有突破思维瓶颈，一直孤立地关注数据中心基础设施层面本身的技术创新，并未将服务器设施层面纳入节能工程。

随着移动数据、云计算和大数据业务的迅猛发展，数据中心建设规模越来越大。节能问题也逐渐突显，许多数据中心节能新技术受到广泛关注，但都没有突破思维瓶颈，一直孤立地关注数据中心基础设施层面本身的技术创新，并未将服务器设施层面纳入节能工程。作为国内服务器领先厂商，曙光在自身的产品中投入了很多创新。近日，中科曙光公司在曙光大厦举办了曙光液冷服务器TC4600-LP媒体沟通会，在会上有幸与中科曙光数据中心产品事业部总经理沈卫东以及中科曙光高性能产品总监戴荣博士就此进行了交流。

创新冷却方式，推动产业变革

曙光公司于近日推出了具有创新性的液冷服务器TC4600-LP，TC4600-LP是曙光主流刀片服务器产品TC4600的液冷版本，此款产品为曙光最新研发的采用混合冷却式液冷服务器，沈卫东介绍到，“其中液冷部分采用间接式冷却技术。所谓间接式冷却，即冷媒与发热元件被导热材料分离，不直接接触，而是通过液冷板、液冷头等高效热传导部件将被冷却对象的热量传递到液态冷媒中。然后，利用专用的冷却系统将液态冷媒中的热量转移到室外大气环境中去，完成从服务器发热部件到服务器、机柜、数据中心机房、大气环境各个阶段的热量传递。”

液冷服务器工作原理

这种新的方式使得服务器在冷却方面又多了一个选择，TC4600-LP具有低PUE值，更高密度，更高可靠性，节能降噪以及低成本的优势。沈卫东指出，“采用间接冷却的液冷散热系统，对计算机系统改动不大，仅需将原发热部件的风冷散热器替换为液冷散热器（或称冷板Cold Plate），并将冷媒管路引出机箱即可。”在间接冷却方式中，冷媒有其与外界隔离的循环路由，并不与电子器件直接接触，因此仅要求液体管路密封性、而对机箱的密封性没有要求，密封技术比浸没式冷却方式的要求低很多；同时，该系统对冷媒的要求较低，多种冷媒均可实现其功能。

在采用液冷冷却方式时，漏液的风险是首先要解决的技术难题。冷板直接通到主板上，万一漏液怎么办？解决漏液是液冷的重要工作，也是要必须突破的技术难关。曙光利用其独有的专利技术----“负压防漏技术”，使系统内的液体即使在管线或接头发生裂痕、缝隙时，也不会流出系统形成漏液的问题。

面对拥有新冷却方式的服务器，液冷服务器是否需要配合特殊的基础设施？这是必然的，沈卫东表示，“必须配合液冷服务器配套的机房基础设施。在液冷服务器配套的基础设施中，只有冷却系统与风冷服务器的不同，而其他系统是一样的----配电系统、机柜系统、监控系统、安防系统等都没有差别，但是冷却系统实际上我们采用的是完全不同的一套基础设施。”

TC4600-LP服务器系统配合GreenLC系列液冷基础设施，便组成了一体化、集成的“机房微模块”解决方案式产品。一个这种机房微模块，由1个CRU柜（冷却柜）、2个SRU柜（服务器机柜）、最多12箱TC4600-LP刀片式服务（内含120片刀片）以及配套的配电、机柜、监控、布线、安防子系统组成。液冷与风冷两套系统组合为服务器提供散热解决方案，在机柜内部融合，组成CRU机柜，其内部同时存在负责液冷的CDM模块及负责风冷的CIM模块。

每箱TC4600-LP的最大发热量为4kw，液冷系统解决其中的2.7kw热量，风冷系统解决剩余的1.3kw热量。所以整个微模块的冷却能力被设计为：液冷能力32.4kW、风冷能力15.6kW，由1个CDM和1个CIM分别提供。出于容量裕度方面的考虑，CDM的最大制冷量设计为35kW，负责为左右两个SRU柜内部共12个CDU提供液态冷媒；而CIM的制冷量设计为20kW，负责为两个SRU中的12个服务器体统冷风。

GreenLC系列液冷基础设施

其它液冷技术的研究进展

长期来看，间接式液冷技术迟早会被浸没式液冷技术所取代。目前，浸没式冷却技术在全球范围内只有几家国外的服务器厂商在研究，尚未将此技术真正做到服务器产品化，因为其中有很多技术需要突破，例如排放液、密封、基础设施、液体的储存，液体的添加，以及液体的二次交换，这里面很多技术还没有真正成熟。

众所周知，传统采用风冷服务器-机房空调机的冷却方式，有一个致命的缺陷，就是冷却系统能耗高。其中的原因主要有两个：空气与液态冷媒相比，输送功率大、传热温差大，是妨碍功率密度提高的瓶颈。前者造成风扇功耗大，后者则导致必须使用压缩机制冷而压缩机功耗比自然冷却的泵系统功耗高得多。例如，采用风冷服务器-机房空调机的数据中心，在不考虑UPS系统时，PUE指标也不可能低于1.4；而采用液冷服务器-自然冷却冷站的数据中心，PUE则可轻易降低到1.2以下，甚至可达到1.1以下.

沈卫东介绍到，“对于浸没式冷却技术，曙光现在已拥有一些技术储备，但是真正到成熟产品还需要大约一年的时间。根据曙光的液冷服务器研发的技术路线图，2014年年底之前将发布浸没式液冷工作站产品，作为浸没式液冷刀片服务器的前期市场验证产品。目前用户很迫切的需要液冷。在德国的ISC14展会上，很多用户看到曙光展出的液冷服务器样机后之后非常迫切地了解是否可订货、什么时候可订货。在这种迫切的需求推动下，我们决定先推出间接式冷却产品，先迈出半步。”

此次推出的曙光TC4600-LP液冷服务器，主要定为在高性能计算应用。中科曙光数据中心高性能产品总监戴荣博士表示，“这款服务器目前主要应用于两个行业，一方面是高性能计算，换句话说这也是为高性能计算定制的一款刀片服务器，另外一方面也看到一些用户尝试将其运用到大型数据中心中，目前还是在尝试性的使用，来测算能降低多少运营降低成本。液冷服务器绿色节能的特性使它比普通服务器更适合在大规模的数据中心里面来运行。”