北京2021年5月31日 /美通社/ -- 5月26日，發(fā)改委印發(fā)《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》，其中提出，以數(shù)據(jù)中心集群布局等為抓手，加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)，強(qiáng)化節(jié)能降耗要求。推動(dòng)數(shù)據(jù)中心采用高密度集成高效電子信息設(shè)備、新型機(jī)房精密空調(diào)、液冷、機(jī)柜模塊化、余熱回收利用等節(jié)能技術(shù)模式。
隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)度加快，數(shù)據(jù)中心建設(shè)迎來(lái)高速增長(zhǎng)。高能耗的產(chǎn)業(yè)呼喚高節(jié)能的手段。面對(duì)眼花繚亂的節(jié)能與制冷技術(shù)，如何能擦亮雙眼，從容選擇？
炎夏來(lái)臨，人們選擇避暑的方式有多種：揮動(dòng)扇子來(lái)吹走熱量，去高海拔高緯度的涼爽地區(qū)避暑，去海邊或河里游泳。人體有一套精密的溫度調(diào)節(jié)機(jī)制，一旦超過(guò)耐受溫度，就會(huì)出現(xiàn)身體的不適。芯片是服務(wù)器內(nèi)主要耗電設(shè)備，耗電占比達(dá)到二分之一以上，作為硅基的芯片(GPU/CPU)和碳基的人體在溫度適應(yīng)上有相似之處。通常意義上，芯片的耐受溫度為70攝氏度，超過(guò)這個(gè)溫度，性能下降，壽命縮短。
第一臺(tái)現(xiàn)代意義的空調(diào)最初應(yīng)用在印刷行業(yè)，目的是控制合適的溫濕度防止紙張的變形。時(shí)至今日，制冷技術(shù)在各行各業(yè)均有廣泛應(yīng)用，在耗電大戶數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，針對(duì)制冷技術(shù)的節(jié)能措施也層出不窮，整體來(lái)說(shuō)，可以概括為以下三種：
商業(yè)角度來(lái)看，制冷形式的選取以最小的代價(jià)換來(lái)最大回報(bào)。靠近海邊的人可以很方便地去海里游泳來(lái)降溫。如果離海河較遠(yuǎn)還想游泳，那就需要考慮修建泳池以及它所引起的成本。
取舍的考量是多層面的，結(jié)合自身實(shí)際需求，因地制宜是保證效益最大化的有效方法。
在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，尤其是高性能計(jì)算領(lǐng)域，換熱介質(zhì)的革新，即采用液體冷卻代替空氣冷卻的形式，有著核心優(yōu)勢(shì)：液冷可維持芯片低于臨界安全溫度10~20攝氏度安全穩(wěn)定運(yùn)行，支持高功耗芯片及芯片超頻，提高芯片性能，增加芯片使用壽命；
液冷技術(shù)在保持芯片高效運(yùn)行方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，然而綜合考慮實(shí)施成本及部署時(shí)間后，則需要再仔細(xì)斟酌。
冷板式液冷是較為成熟的液冷技術(shù)，系統(tǒng)一般包含一次側(cè)循環(huán)與二次側(cè)循環(huán)。通常情況下液冷一次側(cè)包含：冷卻塔/冷水機(jī)組，外循環(huán)泵，外循環(huán)補(bǔ)液裝置，穩(wěn)壓系統(tǒng)，過(guò)濾與水質(zhì)控制模塊，連接管路等部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且需要包含裝修施工等工作。
問(wèn)題由此而來(lái)，如何能游泳（液冷）來(lái)達(dá)到降溫，又不想承擔(dān)修建泳池（一次側(cè)）帶來(lái)的巨額建造成本及實(shí)施周期，這個(gè)任務(wù)似乎是無(wú)法完成的。
浪潮風(fēng)液式冷卻微型液冷模塊即是在這個(gè)問(wèn)題下開(kāi)發(fā)的一款實(shí)用型液冷產(chǎn)品，在小集群測(cè)試或小規(guī)模部署研制開(kāi)發(fā)的高性能計(jì)算領(lǐng)域更是具備無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
風(fēng)液式冷卻微型液冷模塊風(fēng)冷+液冷方案可謂是權(quán)衡客戶場(chǎng)景與痛點(diǎn)后打磨出的優(yōu)勢(shì)組合。從風(fēng)冷和液冷技術(shù)中剝離出的各自特點(diǎn)加以發(fā)揮。
首先，它本質(zhì)上是液冷模式，賦予芯片表面一顆冰涼的“蠶衣”。
同時(shí)，具備了風(fēng)冷無(wú)須冗雜的一次側(cè)的特點(diǎn)，免去了一次側(cè)管路的施工周期及成本問(wèn)題。
風(fēng)液式冷卻微型液冷模塊由風(fēng)液式液冷分配單元（以下稱“風(fēng)液式CDU”）和液冷服務(wù)器組成。風(fēng)液式CDU通過(guò)內(nèi)置水泵為液冷服務(wù)器提供液冷冷卻液的循環(huán)動(dòng)力，內(nèi)置的靜音風(fēng)機(jī)通過(guò)表冷換熱器以風(fēng)冷的方式將冷卻液的溫度降低，再將熱量排放到機(jī)房?jī)?nèi)。風(fēng)液式冷卻微型液冷模塊原理圖如下圖所示：
風(fēng)液式冷卻微型液冷模塊原理圖
風(fēng)液式冷卻微型液冷模塊實(shí)物圖
風(fēng)液式CDU是專(zhuān)門(mén)針對(duì)液冷服務(wù)器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的風(fēng)液冷解決方案，冷卻液經(jīng)過(guò)冷板帶走CPU熱量，加熱后的冷卻液進(jìn)入機(jī)架式CDU內(nèi)經(jīng)風(fēng)冷降溫。
CDU擴(kuò)大的表冷器散熱面積，將服務(wù)器散熱效率提升20%。工作過(guò)程就好像是血液將心臟的熱量帶走，血液流到毛細(xì)血管皮膚表面，風(fēng)將熱量吹走。
浪潮推出可移動(dòng)的風(fēng)液式CDU-RackCDU-F004，可與i24-LC快裝對(duì)接，快速組建完整的液冷服務(wù)器系統(tǒng)，為客戶提供了高效便捷的移動(dòng)式液冷集群方案。在占地面積不到0.5平方米，高度不超過(guò)12U的空間內(nèi)，可支持8個(gè)雙路CPU液冷服務(wù)器和配套的機(jī)架式液冷CDU，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)完整的小型化移動(dòng)式液冷集群，滿足客戶對(duì)于高效便捷的移動(dòng)式液冷集群和快速構(gòu)建小規(guī)模液冷集群的需求，同時(shí)也可通過(guò)多系統(tǒng)聯(lián)裝的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)規(guī)模的更大擴(kuò)展。這套可移動(dòng)的液冷集群系統(tǒng)不再依賴于一次側(cè)換熱，可極大簡(jiǎn)化了液冷集群部署環(huán)境。從某種意義上可以說(shuō)，這套快裝式可移動(dòng)液冷集群系統(tǒng)從根本上解決了傳統(tǒng)液冷系統(tǒng)難于部署的問(wèn)題，為客戶提供了經(jīng)濟(jì)高效的液冷集群方案。
浪潮2020年發(fā)布首款液冷2U4節(jié)點(diǎn)高密度服務(wù)器i24-LC，可支持構(gòu)建PUE<1.2的大規(guī)模水冷服務(wù)器數(shù)據(jù)中心。i24-LC是液冷高密度2U四子星機(jī)架式服務(wù)器，在i24機(jī)箱內(nèi)可以搭載4臺(tái)1U半寬雙路節(jié)點(diǎn)，在有限空間內(nèi)完美展現(xiàn)高密度與高效、可靠、智能的特性。通過(guò)板式液冷技術(shù)對(duì)于之前的風(fēng)冷設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以極低的成本獲得散熱效率的大幅提升，并且這種冷板式液冷方式具有超強(qiáng)的制冷潛力，可以兼容下一代乃至后續(xù)更高瓦數(shù)處理器的散熱需求。
NF5488A5 是浪潮一款具有極強(qiáng)AI算力的深度學(xué)習(xí)算力平臺(tái)，可全面覆蓋訓(xùn)練/推理場(chǎng)景，也是業(yè)界率先實(shí)現(xiàn)500W 80GB A100 GPU液冷散熱的超強(qiáng)AI服務(wù)器。在系統(tǒng)拓?fù)渖喜捎昧顺脱舆t設(shè)計(jì)，最大限度提升處理器到AI芯片間的通信性能，并通過(guò)深度優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保設(shè)備可在高溫、高負(fù)載環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，AI計(jì)算效能顯著提升。搭載可移動(dòng)液冷集群系統(tǒng)，NF5488A5 MLperf V0.7訓(xùn)練任務(wù)單機(jī)性能全球第一，MLperf V0.7推理任務(wù)突破18項(xiàng)世界記錄。（MLPerf是全球權(quán)威的AI基準(zhǔn)測(cè)試，2018年由圖靈獎(jiǎng)得主Patterson聯(lián)合谷歌、哈佛、斯坦福等發(fā)起，每年舉行訓(xùn)練和推理兩次基準(zhǔn)測(cè)試。）
NF5488A5
到2023年，全球液冷數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到45.5億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)27.7%，液冷的春天已悄然來(lái)臨。浪潮是全球領(lǐng)先的AI和HPC計(jì)算力廠商，擁有靈活多樣的計(jì)算平臺(tái)、功能強(qiáng)大的軟件工具和框架、對(duì)多行業(yè)應(yīng)用的洞察與優(yōu)化能力，通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)為世界范圍的客戶提供領(lǐng)先的計(jì)算設(shè)備，已成為眾多科研機(jī)構(gòu)與商業(yè)公司優(yōu)選的合作伙伴。在業(yè)界對(duì)能耗和綠色計(jì)算日益重視的環(huán)境下，浪潮將持續(xù)深耕液冷數(shù)據(jù)中心，攜手行業(yè)用戶，共同引領(lǐng)未來(lái)的“液冷時(shí)代”。
