液冷数据中心节能减排技术有哪些?

液冷数据中心节能减排技术有哪些?,第1张

液冷数据中心是指应用液冷技术和液冷服务器等设备的数据中心,与传统风冷服务器相比,液冷服务器的热量导出方式不同。
蓝海大脑作为专业数据中心厂商之一认为液冷数据中心节能减排技术主要有以下几点:
1、充分利用机房楼顶空间,清洁的太阳能光伏直接并网发电技术,即发即用,在节能的同时还极大减少污染物排放。
2、液冷数据中心冷冻站通过板式换热系统,实现极致水侧免费冷却,华北地区全年超过94%的时间可利用室外自然冷源免费冷却。
3、采用AHU(Air Handle Unit)风墙冷却技术,通过与高温耐腐蚀服务器配合,采用全新气流组织方案,解决了空气污染及腐蚀难题,全年100%实现风侧免费冷却。
4、自研“蜂巢”预制模块技术,采用无架空地板设计,全面支持整机柜部署,在保证高质量交付的同时,成本持续下降,建设工期缩短一半。
5、液冷数据中心污水回收再利用技术,冷却水系统节水率为448%,液冷数据中心园区年均节水量可达到48万吨。
6、采用共享电源、共享风扇架构,部件全部标准化、模块化、一体化,支持40摄氏度环境温度长期运行。总拥有成本(TCO)降低15%~35%,交付效率提升20倍,日可交付能力超过1万台。
7、深度学习服务器集群全面混部并采用智能流量调度系统,大幅提升服务器利用率,降低冗余服务器数量⌄通过智能液冷数据中心节电技术,在同样供电能力下,可增加25%以上的算力。
8、智能决策运维平台,由监控系统、统一管理平台、大数据分析平台、策略决策平台四大模块组成。其故障定位准确率达92%,停电恢复时间由10分钟缩短到30秒。
9、随着液冷技术发展,PUE值更低,优势更为突出。吕天文给记者算了一道数学题:在我国现阶段,终端用户每使用1kWh 电能,火力发电厂就要排放 086kg 的二氧化碳,液冷 PUE(12)低于传统风冷 PUE(18)至少50%,意味着众多数据中心的能耗,能够至少减少50%,碳排放量也将减少50%。
蓝海大脑液冷数据中心机柜冷板式、浸没式两种液冷数据中心解决方案,具有高性能、高密度、扩展性强、低碳绿色节能等特点。液冷机柜支持4~8台液冷服务器,每台液冷服务器支持1~16块 GPU显卡,适用于深度学习训练及推理、生命科学、医药研发、虚拟仿真等场景,液冷解决方案覆盖服务器、水冷工作站、数据中心等多种产品形态。
型号 蓝海大脑液冷解决方案
英特尔
处理器 Intel Xeon Gold 6240R 24C/48T,24GHz,3575MB,DDR4 2933,Turbo,HT,165W1TB
Intel Xeon Gold 6258R 28C/56T,27GHz,3855MB,DDR4 2933,Turbo,HT,205W1TB
Intel Xeon W-3265 24C/48T 27GHz 33MB 205W DDR4 2933 1TB
Intel Xeon Platinum 8280 28C/56T 27GHz 385MB,DDR4 2933,Turbo,HT 205W 1TB
Intel Xeon Platinum 9242 48C/96T 38GHz 715MB L2,DDR4 3200,HT 350W 1TB
Intel Xeon Platinum 9282 56C/112T 38GHz 715MB L2,DDR4 3200,HT 400W 1TB
AMD
处理器 AMD锐龙Threadripper Pro 3945WX 40GHz/12核/64M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 3955WX 39GHz/16核/64M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 3975WX 35GHz/32核/128M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 3995WX 27GHz/64核/256M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5945WX 41G 12核/64M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5955WX 40G 16核/64M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5965WX 38G 24核/128M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5975WX 36G 32核/128M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5995WX 27G 64核/256M/3200/280W
显卡 NVIDIA A100×4, NVIDIA GV100×4
NVIDIA RTX 3090×4, NVIDIA RTX 3090TI×4,
NVIDIA RTX 8000×4, NVIDIA RTX A6000×4,
NVIDIA Quadro P2000×4,NVIDIA Quadro P2200×4
硬盘 NVMe2 SSD: 512GB,1TB; M2 PCIe - Solid State Drive (SSD),
SATA SSD: 1024TB, 2048TB, 5120TB
SAS:10000rpm&15000rpm,600GB,12TGB,18TB
HDD : 1TB,2TB,4TB,6TB,10TB
外形规格 立式机箱
210尺寸mm(高深宽) : 726 x 616 x 266
210A尺寸mm(高深宽) : 666 x 626 x 290
210B尺寸mm(高深宽) : 697 x 692 x 306
声卡:71通道田声卡
机柜安装 : 前置机柜面板或倒轨(可选)
电源 功率 : 1300W×2; 2000W×1
软件环境 可预装 CUDA、Driver、Cudnn、NCCL、TensorRT、Python、Opencv 等底层加速库、选装 Tensorflow、Caffe、Pytorch、MXnet 等深度学习框架。
前置接口 USB32 GEN2 Type-C×4
指承灯电和硬盘LED
灵动扩展区 : 29合1读卡器,eSATA,1394,PCIe接口(可选)
读卡器 : 9合1SD读卡器(可选)
模拟音频 : 立体声、麦克风
后置接口 PS2接口 : 可选
串行接口 : 可选
USB32 GEN2 Type-C×2
网络接口 : 双万兆 (RJ45)
IEEE 1394 : 扩展卡口
模拟音频 : 集成声卡 3口
连接线 专用屏蔽电缆(信号电缆和电源电缆)
资料袋 使用手册、光盘1张、机械键盘、鼠标、装箱单、产品合格证等

国产品牌蓝海大脑的液冷服务器 HD210 H系列突破传统风冷散热模式,采用风冷和液冷混合散热模式,服务器内主要热源 CPU 利用液冷冷板进行冷却_其余热源仍采用风冷方式进行冷却。
通过这种混合制冷方式,可大幅提升服务器散热效率,同时,降低主要热源 CPU 散热所耗电能,并增强服务器可靠性。经检测,采用液冷服务器配套基础设施解决方案的数据中心年均 PUE 值可降低至 12 以下,非常适合高性能计算应用,性能也是可圈可点的。感兴趣的话点击此处,免费了解一下

亿万克服务器搭载最新X86架构的高性能可扩展处理器,具备多核心超线程技术,支持DDR4、PCIe40等最新技术标准,提供完整的BMC管理功能,BIOS集成E VOC专利技术BPI,使服务器拥有超高的处理性能。自主创新,追求卓越,亿万克服务器拥有超高计算力,并提供业界最高的I/O扩展性能,拥有卓越的数据传输。以卓越的存储性能和极致的传输效率满足各项严苛要求的高密度工作负载。

这件事和咱每个人的未来生活都有关,未来已来。

毋庸置疑以后的物联云网络结合AI人工智能几乎可以帮我们打理所有“家务事”,这很可能就是所谓的下一次“智能革命”。

不过在革命之前,所有我们未来生活会接触到的大数据、云网络、深度算法、应用程序甚至AI人工智能的底层都需要庞大的超级数据服务集群来支撑海量的计算。

很多人可能不知道,这是个极其不环保且能耗极超级大的事情(就是散热超级费电并且对环境影响很大)对于科技巨头们来说这个问题更让他们头疼。

来看看国外巨头们是怎么费尽心思解决这些问题的:

微软一直计划在海底建设自给型数据中心

瑞典的Pionen数据中心建在了地下30米处

Facebook的数据中心距离北极圈只有100公里(每天处理45亿个赞)

大型运算集群为什么都建在海底、湖底甚至地下、北极圈???这是为啥?

主要的原因就一个——为了散热!建的那么偏僻也是为了保护环境,因为这些超级服务器集群的能耗非常大,散热需要大量的电力支持,同时中央制冷散热时会排放出大量的温室气体。在没有更好的解决方案出来前,这也算是最好的解决方案了。

再来看看下面两张照片:

这是前不久阿里公布NASA计划的一部分最新成果(阿里巴巴启动NASA计划来探索未来20年的先进技术)代号为“麒麟”。起初几乎没人知道“麒麟”其实就安置在杭州阿里办公园区的写字楼楼顶上。

阿里有套非常先进的超大规模通用计算 *** 作系统叫做“飞天”,而该系统未来的海量计算服务和数据就都会跑在这“麒麟”上。

这个“麒麟”就是阿里自主研发的黑科技装置——液冷服务器集群!它可以把大型服务器集群的单位运算能力提高10倍。而污染率、噪音指数等几乎都接近零!!!

从照片里你可以看到服务器的“刀片”都泡在一种特殊的绝缘冷却液里,极速运算的服务器产生大量热量可被冷却液直接吸收进入外循环冷却,全程用于散热的能耗也几乎为零。

这种液体降温是一种极为高效的降温散热方式,但运用到商用服务器集群上还是头一次。阿里云科学家克服了服务器系统、制冷系统、冷却材料等多个领域的难题,实现了零噪音、零污染、绿色节能。

“麒麟”的PUE(能源使用率)值已经接近10,这什么概念?阿里之前推出过的深层湖水制冷数据中心的PUE也仅仅低于13,还有现在比较先进的自然风冷数据中心PUE也不过低于125。所以说“麒麟”是黑科技一点也不为过。

这是我们国人研发出来的,之前一直有人问我说:“我们国家的黑科技都有哪些?”,我可以告诉你啊,对于互联网公司来讲,未来20年大部分的黑科技应该都会出现在阿里巴巴啦。

关注猫哥(maoyantc)就是关注未来!

简介:杭州祥博电气有限公司成立于1998年,总部设在杭州萧山,是一家专业对电力电子热管理系统产品研发、制造、销售及技术服务为一体的国家高新技术企业。
祥博电气在安徽绩溪设有大型生产制造基地,基地占地33300多平方米,首期投资6000余万元,现有员工200余人,装备了国际领先的真空钎焊和搅拌摩擦焊等生产线,并配备了先进的检测设备,能满足各类中高档散热设备的生产加工,是中国电力半导体器件用散热器行业最具竞争力的企业。同时,公司运用了现代企业管理理念,充分发挥整体优势,合理统筹掌控全局,使企业管理更加科学化、规范化。
转型升级,增强企业核心竞争力
近两年来,祥博电气从传统散热器产品的生产制造逐步转向科技含量高、市场潜力大的高端散热器技术和产品的研发,成立企业技术研发中心投入大量的人力、物力进行技术创新攻关,取得了重大突破和转型,成功实现了企业的转型升级,极大增强了企业核心竞争力,为企业今后的健康快速发展奠定了扎实技术基础。
祥博电气与各大科研院校进行广泛的产学研合作,提升了技术创新能力。公司与浙江大学、北京工业大学、西安交通大学、中国计量学院、中国电力科学研究院等建立技术合作关系。重点向用于特高压直流输电、柔性直流输电等装置的各种类型散热器产品及相关配套设备等方向发展,研究开发技术含量高、市场前景广的产品并实现产业化。公司与浙江大学进行联合攻关,共同承担的浙江省重大科技专项《特高压交-直流换流器阀体冷却技术》现已开发完成,项目于2012年底通过验收。公司与北京工业大学合作承担了晶闸管散热器热阻试验台项目的研发,为散热器设计优化提供了评价手段,为公司开发晶闸管用散热器技术打下良好基础。公司与西安交通大学共同进行了高性能微通道相变冷却技术研究项目。公司坚持“科技创新,以人为本”的经营理念,大力培养和增强企业自主创新能力。
注重研发 参与国家标准制定
祥博电气成立了杭州祥博电力电子传热高新技术研究开发中心,该中心被杭州市科学技术委员会认定为市级高新技术研发中心,研发队伍及技术支持由一支来自散热器行业专家及相关领域从业多年的专家及博士、硕士专业人才组成。祥博电气凭着专业的技术团队和创新的技术理念先后承担了国家火炬计划项目、科技部创新基金项目、浙江省重大科技专项、萧山区重点科技项目等各级科技项目的研发任务,科研成果丰硕,掌握了行业内最前沿的工艺和生产技术。
祥博电气为保证科技创新,确保新项目、新产品的开发,公司每年对技术开发的投入不断增加,技术开发费用实行专款专用。尤其是近三年来企业投入技术开发的费用不断增加,技术研究开发投入均占销售收入的6%以上,确保了科研开发资金的需求,为企业技术创新提供了资金保障。公司在加大科研开发力度的同时,还不断加快科技成果的转化,每年均有一大批具有自主知识产权的新产品、新技术、新工艺完成成果转化并形成批量生产,为企业带来新的生机。2013年,公司在直流输电的IGBT液冷散热器、新能源汽车电机控制器的液冷散热器、电动叉车的高效液冷散热系统、中频电炉的可控硅水冷散热器等方面研究又取得了重大突破。
近年来,祥博电气已取得多项发明专利和数十项实用新型和外观专利,公司研发的新产品中已有十余项被鉴定为浙江省级工业新产品,在技术上处国内领先水平。
凭着强大的技术研发和创新能力祥博电气已成为了行业内的引领者,祥博作为组长单位参与了散热器国家标准的起草工作,并制定了十几项企业标准。公司正朝着技术创新的方向不断发展,每年都有大量的新技术、新产品、新工艺、新专利应运而生。
产品丰富 业务合作广泛
祥博产品和技术广泛应用于电能(风力发电、太阳能光伏发电、水力发电、地热发电、蓄能发电、HVDC、Flexible HVDC、FACTS、SVC、SVG),城际交通(高速列车、电力机车、地铁、轻轨、电动汽车),传统工业(高/中频感应加热电源、电/点焊机电源、直流传动、交流变频、化工/碳素/冶金电解电源、UPS),高新技术(航天、航海、激光、通信、机器人、LED)等领域。多年来祥博电气以技术研发为基础,以客户需求为导向,以满足市场为目标,实现了个性化技术服务。凭着扎实的技术实力,祥博电气进入了国内输变电行业、机车行业所需的高端市场,同时也满足了欧美及中东市场对高端产品的需求。祥博电气已与国家智能电网研究院、中国电科院、许继集团、西安西电、荣信集团、南瑞继保、中国南车、中国北车、ABB、BOMBARDIER(庞巴迪)等国内外知名企业建立了稳定的业务合作关系,为企业的发展奠定了业务基础。2013年祥博电气还中标了两个多端柔性直流输电工程的散热器,分别是世界首个多端柔性直流输电工程--南方电网南澳160千伏多端柔性直流输电项目和国家电网舟山多端柔性直流输电示范工程。多端柔性直流适用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电等,是当今世界电力电子技术应用领域的制高点。
祥博电气专注于散热技术的创新发展,立志成为该行业的引领者与资源的整合者,引领世界大功率半导体散热器的科技进步,将“祥博”发展成为世界知名品牌。
法定代表人:娄晓微
成立日期:2005-03-14
注册资本:4000万元人民币
所属地区:浙江省
统一社会信用代码:91330109770833113T
经营状态:存续
所属行业:制造业
公司类型:股份有限公司(非上市、自然人投资或控股)
英文名:HANGZHOU XENBO ELECTRIC CO,LTD
人员规模: 100-499人
企业地址:浙江省杭州市萧山区萧山经济技术开发区明星路371号3幢702室
经营范围:服务:电气散热产品、电子散热产品、机械散热产品的技术开发,货物、技术进出口(法律、行政法规禁止的项目除外,法律、行政法规限制的项目取得许可后方可经营);批发、零售:电气散热产品,电子散热产品,机械散热产品;含下属分支机构经营范围。

液冷散热是指通过液体来替代空气,把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走。那么浸没式液冷就是利用冷却液,将一排排的服务器等浸泡在绝缘冷却液里,更好的达到保护电子元器件低温运行的效果,也能更好地提升服务器的使用寿命。

一、数据中心与降温技术的演变

作为数据中心的自带命题,降温技术一直伴随着数据中心的发展阶段而不断升级。从阶段来看,两者的发展共同经历了四个阶段:

1在大型计算机机房时代,当时在降温方面的技术和经验,都处于比较低的水平。既缺乏精密的温度控制,也缺乏有效的防尘手段,起步阶段嘛,可以理解。

2在塔式服务器机房时代,开始有恒温恒湿的专用空调设备出现在机房中,并且有了新风系统和机房正压防灰尘。在数据处理和计算能力上都迈上了新台阶。

3在机架式服务器机房时代,已经广泛使用恒温恒湿的专用空调和初步的气流组织管理。这时的降温技术更加成熟,统一化、标准化管理能力也变得更好。

4在数据中心演变为云计算中心时代,高密度服务器、超大规模IDC成为主流。这一阶段的降温技术上,列间空调已经广泛使用,并且出现了精细的气流组织管理。

数据中心的发展与降温技术息息相关,两者相互促进,每一个阶段的数据中心,都要与之相匹配的降温技术。

二、对比比较

风冷散热与液冷散热对比

传统的风冷散热:通过散热器将CPU发出的热量转移至散热器块,然后通过风扇将热气吹走。因此还需要空调给环境降温。

液冷散热:指通过液体来替代空气,把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走

液冷散热运行相比于风冷散热更安静(没有风扇产生的噪音);同体积液体比同体积空气带走的热量更多,导热更强,也就是降温效率更高;功耗也更低;而且采用液冷技术后,还可减少空调机的投入,节省空间。但液冷散热的成本高,维护比较困难。

目前市场中主要有两种形态的液冷服务器,一种是浸没式液冷服务器;第二种是板式液冷服务器。

冷板式液冷与浸没式液冷对比

冷板式液冷:发热量最大的部件CPU不直接与散热液体接触,而是通过将液体灌输在传导设备中,CPU端与液体传导设备贴在一起,热量通过传导设备带走,从而达到散热效果。

浸没式液冷:将发热器件浸没于液体中,通过直接接触进行热交换来降温。

目前全球采用冷板式散热方式的相对多一些,因为该技术对比浸没式液冷服务器要解决的工业难题、成本都更低一些。但浸没式液冷技术能在服务器架构上带来颠覆式改变, 对数据中心来说,冷板式液冷技术更多的是一种过渡技术,浸没液冷才是未来,因为它能以“釜底抽薪”的方式达到更好的降温效果。

三、液冷技术相关

冷却液的类型介绍:  

液冷分类为了水冷和其他介质冷却,可用的其他介质包括、矿物油、电子氟化液等

1水:比热容大,无污染但并非绝缘体,只能应用于非直接接触型液冷技术中。

2矿物油:是一种价格相对低廉的绝缘冷却液,单相矿物油无味无毒不易挥发,是一种环境友好型介质,但矿物油粘性较高,比较容易残留,特定条件下有燃烧的风险。

3氟化液:由于具有绝缘且不燃的惰性特点,不会对设备造成任何影响,是目前应用最广泛的浸没式冷却液。

按照冷却原理,又将液冷分为了冷板式液冷(间接式冷却)和浸没式液冷(直接式冷却)两种系统模式,上面已经做过对比。

综合来说,浸没液冷大幅降低传热温差,利用浸没式液冷整个数据中心的生态和运算能力都能得到良好优化,也更有助于提高高密度运算性能,计算密度和性能能实现新的突破。

冷服务器是一款具备综合性能更稳定、部署环境更绿色、能源损耗更低、几乎无噪音等超多优点的新型高效节能产品。

兰洋液态散热即浸入式液态散热(以下简称“兰洋液冷),顾名思义就是将传统的风冷和水冷散热替换成新型的液体散热,将所有电子元器件全部浸泡在特殊的冷却剂中,通过冷热交换带走电子元件热量的单相散热方式。
兰洋液冷方式吸收热量的效率可达空气的 1000 倍以上,并且可以将冷却能耗降低至少50%。此外,由于“浸没式液冷”技术使服务器等设备不再需要风扇,所以使用浸没式液冷技术的数据中心将会是静音的数据中心,机房全年PUE(负载耗能占比)可轻松降至 11 以下。浸没式液冷服务器也因此实现了高密度、低噪音、低传热温差、自然冷却的效果。
目前,兰洋科技将PC市场作为切入点,以最新的液态散热技术为核心,以智能电脑主机为载体,建立了新型智能稳定高效的浸入式液态散热系统。主机内胆最大程度匹配现有部分机箱;内部安装AI语音模组,全程声控,显示屏集成电容触摸功能,触摸敏感,反应迅速,温度控制更加准确。性能方面,由于采用特殊导热液体(注:导热液具备无色无味无毒无腐蚀性、高化学稳定性、高绝缘性、高流动性以及高热传导等特性),配合机箱内部热流道设计,与芯片达到最大的热交换效率,因此性能可比同配置水冷主机提升约30%,稳定性同比提升近 2 倍,超频状态下的芯片温度控制更稳定,较水冷温度降低约20%;CPU和GPU芯片工作温度与室温的温差在50°C以内,达到芯片近最佳工作温度。
为了更直观地测试兰洋液冷技术的散热优势,实验者在室均温18°C的条件下,使用专业的CPU拷机软件“Furmark”,对硬件配置相同但散热方式分别为风冷、水冷以及兰洋浸入式液冷的三台PC,进行了三小时十五分钟的极限拷机实验。实验结果显示,采用风冷散热的设备,在 17 分钟后GPU达到82°C,触及温度墙,芯片开启过温降频保护机制,测试停止。水冷式散热在 125 分钟时,温度达到近乎稳定状态,之后便稳定在70°C。而兰洋液冷方式在 2 分钟后便稳定在了43°C,效果优势可谓非常明显。
除了性能方面让采用传统散热方式的主机难以望其项背之外,兰洋科技主机的外观也是做到极致酷炫。全透明的机箱内胆,半开放式的机箱外体,配合高透液体以及灯条设计,为DIY发烧友提供了无限的可能性,可谓完美诠释了“全球首创,‘浸’享科技”该有的样子。令人期待的是,几天以后,这款全球首台首创首发的浸入式液冷PC联合雷神科技品牌即将量产进入消费者手里!

“液冷散热”,也叫作“水冷散热”,当电子产品长时间使用后就容易发热,尤其是做深度学习高性能计算的GPU服务器配件较多,且对运行速度有一定要求的电子产品,搞科研的人都知道,散热环节做不好,非常影响工作效率。在早期的散热系统有风冷散热,但风冷散热在现在已经不能服务器的散热需求了,于是就有了液冷散热,那么什么是液冷散热呢?液冷散热和风冷散热相似,只是液冷散热利用的是循环液和水冷块等,循环液把热量由水冷块搬动到换热器,最后散发出去,就能完成散热。
在这里我不得不推荐一款高性能深度学习服务器,供各位科研人员参考。蓝海大脑液冷服务器 HD210 H系列突破传统风冷散热模式,采用风冷和液冷混合散热模式——服务器内主要热源 CPU 利用液冷冷板进行冷却,其余热源仍采用风冷方式进行冷却。通过这种混合制冷方式,可大幅提升服务器散热效率,同时,降低主要热源 CPU 散热所耗电能,并增强服务器可靠性。经检测,采用液冷服务器配套基础设施解决方案的数据中心年均 PUE 值可降低至 12 以下。是个不错的选择


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