广东移动数据中心攻关“液/气双通道散热技术”

2019-11-06 13:17:53

随着5g、人工智能、大数据、云计算等大规模应用的出现,数据中心的发展将会更加迅速。由于发热元件散热瓶颈高、资源利用率低、能效低的“三大问题”,数据中心就像一个无烟钢厂,是名副其实的“能源消耗巨擘”。

利用自然条件冷却数据中心可以达到绿色节能的效果,但也带来了很多问题和麻烦:远离用户中心、数据传输延迟大、难以及时响应客户需求、维护不便、缺乏区域人才等。是否有一种数据中心节能技术可以在靠近用户中心的同时实现绿色消费降低,并且可以不受地理限制地部署在任何地方?

为了克服这些困难,广东移动数据中心“液/气双通道散热技术”研究团队从2012年开始进行了7年的科学研究,成功开发并商业化了芯片级散热技术,为数据中心产业的绿色发展做出了积极贡献。

相关负责人表示,通过大量的调查、研究和实践,广东移动数据中心节能研究团队发现,芯片是服务器的主要发热组件,高发热芯片甚至占到服务器发热量的近70%。如果芯片能够精确冷却,数据中心的大部分能耗都可以从源头上消除。因此,他们在2012年开始技术研究,并专注于开发关键核心技术——芯片级“液/气双通道散热技术”,以准确高效地散热服务器芯片。2015年,该项目被评为工业和信息化部资助的绿色制造项目,用于产业转型升级。2016年,该成果得到成功开发并正式投入商业使用,比传统空调和制冷模式节能高达45%。同年,专家组对结果进行了评估。

截至目前,该成果已获69项专利,其中发明专利27项,中国数据中心液冷领域的《液/气双通道散热数据中心机房设计规范》已经发布。整个技术方案涵盖的服务器、制冷设备和供电设备均为中国企业制造,具有完全自主知识产权。

据报道,上述技术产品的突出特点如下:

一是实现安全可靠的两级换热。它摒弃了传统的空调风冷模式,也没有将服务器浸泡在液体中散热的风险。该成果采用“液冷与空冷”双通道散热技术,并利用热管冷却芯片等主要加热元件。服务器主板等低热部件采用新型空气冷却,确保液体不会进入服务器机柜,结构简单。

其次,靠近用户,数据交互的好处更高。自动驾驶、远程医疗和人脸识别等应用需要高速、低延迟的数据传输和响应要求。边缘计算和雾计算也方兴未艾。贴近用户、贴近场景、贴近应用是数据中心发展的必然方向。芯片级“液/气双通道散热技术”可以有效降低对物理位置的依赖,更靠近用户中心,可以部署在城市地区甚至中央商务区。

目前,该技术成果可实现北方地区pue低于1.10,南方地区PUE低于1.15,节能45%以上,机房资源利用率提高5-8倍,节约土地资源80%以上。

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