眾所周知,液體冷卻比空氣冷卻更有用。但由于冷卻設備的設備和辦理將會發作顛覆性改動,以及以為沒有必要等多種原因,數據中心運營商選用液體冷卻的速度很慢。大多數情況下,采取這種技能的往往是具有高功率密度的數據中心。因而,假如企業的數據中心已達到要求選用液體冷卻的功率密度等級,那么其日常運營將有哪些改動?
而依據作業人員數據中心作業的職業生涯,液體冷卻可能看起來是一種全新的技能或適當傳統的技能。“早在上世紀80年代和90年代,大型機以及超級核算機選用液體冷卻技能很常見。”Uptime Institute公司首席技能官Chris Brown表明,“假如數據中心辦理人員年紀較大的話,他們可能會覺得選用液體冷卻很熟悉,但年輕一代對其運用感到憂慮和嚴重。”

GRC公司在休斯敦數據中心的冷卻罐
人們往往不愿意將液體冷卻與貴重的IT資產聯系在一起。可是,一旦更好地理解和運用這項技能,就會消除其憂慮和顧忌,由于在許多情況下,冷卻硬件設備的液體實際上并不是水,也不會形成任何危害。
例如,現代浸沒式和直接為芯片供給冷卻的液體冷卻體系選用的是介電(非導電)的非易燃流體,冷卻分配單元將冷凍液輸送到熱交換器,然后經過浸沒去除熱量。Brown解說說:“這使IT設備能夠取得液體冷卻的優點,假如存在走漏,也會損壞價值數百萬美元的硬件。”
對設備的影響
事實上,現已運用冷凍水設備的數據中心切換到液體冷卻并不會變得更雜亂。“他們現已習慣于處理液壓和冷卻器等問題,并需求對管道的水進行處理以防止藻類成長,由于假如水質欠好的話,就會阻塞熱交換器中的管路。”冷卻浸沒水箱的水回路能夠在現有的活動地板下運轉,需求額外的結構支撐。
Brown正告說,假如企業運用機械制冷設備而不熟悉液體冷卻運作的話,液體冷卻需求更峻峭的學習曲線,此外,還需求對數據中心運營進行更多改動。任何冷凍水體系都是如此。
對IT的影響
選用顛覆性液體冷卻技能取決于企業IT部分挑選的冷卻技能類型。美國能源部部屬的勞倫斯伯克利國家實驗室工程師Dale Sartor表明,“后門熱交換器需求的改動很少,后門交換器具有管道銜接,它們很靈活,因而能夠像曾經相同翻開和關閉后門,而選用液體冷卻僅僅需求一個更厚、更重的門,但其他技能和服務方面幾乎是相同的。”
相同,關于直接到芯片的冷卻技能,機架后部有一個歧管,將歧管銜接到服務器并冷卻組件。Sartor解說說,這些管子設備了無滴漏的銜接器。“技能人員將這個銜接器從服務器上取出,其選用無滴水規劃,因而他們能夠像曾經相同將服務器拉出來。”
需求留意的一個問題是正確地康復銜接。“作業人員可能會弄錯管子的方面,因而可能會過錯地銜接,反之亦然。”他正告說。一些銜接器選用色彩編碼。而包含微軟、Facebook、谷歌、英特爾在內的職業安排正致力于為液冷服務器機架開發一種開放式標準,該機架將引進不可逆插頭以防止此問題。“能夠使冷熱水管相互區別和阻隔,以消除人為過錯,”Sartor說。
選用浸入式冷卻
浸入式冷卻的確明顯改動了IT設備的保護過程和設備需求。地球科學組織CGG公司先進體系部分的司理Ted Barragy表明,該公司現已運用GRC公司液體浸沒體系已有五年多的時刻。
假如企業的服務器供貨商在發貨之前沒有進行一切更改,則可能需求卸下電扇或反向導軌,以便將主板懸掛在浸入液中。關于具有監控冷卻電扇速度的BIOS的舊體系,GRC公司等冷卻供貨商供給電扇仿真器電路,但較新的BIOS則不需求。
Barragy說,“網絡設備并不總是合適沉溺式冷卻,由于有些產品是根據塑料的,容易溶化或腐蝕。”實際上,CGG公司發現網絡設備并不需求選用液體冷卻,因而能夠將它們布置在冷卻設備之外,然后騰出空間來施行更多核算。
盡管CGG公司在液體冷卻方面還有一些問題需求處理,但一旦企業了解了怎么調整數據中心架構和運營以利用它,人們就會以為這種技能是牢靠的。Barragy說,“現在,人們選用液體冷卻最大的妨礙是心理妨礙。”
液體冷卻的IT設備保護
作業人員假如替換浸沒在冷卻液中的硬盤或內存等組件,則必須將整個主板從液體中取出,但這種辦法價值昂揚,由于可能弄亂冷卻布局,或導致冷卻液走漏或流失。
Barragy主張作業人員在拆裝組件時需求穿戴橡膠手套和圍裙,避免液體濺到身上。此外與通常保護更大的區別是,作業人員需求在專業區域修理IT設備,而不是直接在機架中作業。此外,替換組件可能需求替換整個機箱。
Barragy說,“假如想分批拆解組件的話,其團隊將等到他們有四到五個體系需求修理時作業,這經常會讓毛病的服務器離線數天的時刻。”為了縮短保護時刻,Barragy主張提早做好配件預備。
權衡利弊
現在,可供挑選的液冷體系供貨商相對較少,而即便液冷式機架的開放式規格體系上市,企業的IT設備也需求冷卻設備供貨商的產品進行匹配。Barragy正告說,“現在的職業中,沉溺式冷卻供貨商很少,而能夠供給直接芯片冷卻體系的廠商更少,他們都傾向于與硬件供貨商協作。這意味著一旦企業的產品被鎖定在制冷供貨商中,其挑選所需硬件的才能就十分有限。”
另一方面,假如企業要增加功率密度,則無需從頭進行雜亂的氣活動力學核算或核算怎么在更多機架上分布負載。只需將20kW的冷卻油箱切換到40kW冷卻油箱,并保持相同的冷卻液和冷卻液分配單元即可。
其設備組件保護變得更雜亂,最好分批完成。“假如有一些IT組件需求修理,需求讓它們枯燥一段時刻。”Barragy解說說。而規劃用于浸沒式體系的主板供貨商能夠輕松處理這些組件。CGG公司能夠經過正常的收回途徑處理運用壽命到期的IT體系。
人員的舒適性
聯想數據中心集團高性能核算和人工智能執行總監Scott Tease表明,選用液體冷卻可能意味著額外的作業,但它也能夠帶來更舒適的作業環境。許多數據中心由于選用速度更快的處理器和更多的組件,數據中心中的溫度正在成為一個比電源更大的問題。
這意味著企業需求越來越多的冷空氣來冷卻服務器。“對更多空氣活動的需求將推進服務器內的能耗,而且加大了機房空調的耗電量。此外,空調噪音也很喧鬧。”
CGG公司用戶的IT職工現在更喜愛在沉溺式冷卻數據中心作業。“一旦掌握了這種技能,數據中心將會運營更好,也很安靜。”Barragy說,“而裝備很多機房空調的數據中心環境的噪音在80dB范圍內。“
液冷數據中心也為內部作業人員供給更舒適的空氣溫度。Brown 說,“數據中心的冷卻作業都是從機柜后部進行的,熱通道的溫度讓作業人員感覺很熱,而冷通道的溫度也很低,也會讓人感覺不舒適。”
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