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數據中心散熱,阿裏居然玩出了這些花樣

4月26日,阿裏雲在雲棲大會·南京峰會上展示了黑科技——全浸沒“涼得快”服務器麒麟,這是一種數據中心散熱解決方案。


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阿裏雲的“麒麟”采用了浸沒式液冷散熱的服務器部署方案,利用絕緣冷卻液取代傳統風冷。


由於無需風扇、空調等製冷設備,可在任何地方部署,因此也極大地降低了冷卻能耗和空間消耗。這種浸沒液冷服務器集群技術,可將數據中心能源使用效率(PUE)大幅降低到接近於理論極限值1.0(能源使用效率),達到世界領先水平。


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阿裏雲為什麼要推麒麟液冷?


隨著“大數據時代”的到來,需要處理的數據逐年遞增,2015年可產生8.5ZB數據,到 2020年將產生40ZB數據,機器產出的數據占40%以上,這些都需要IDC(互聯網數據中心)來承載。隨著全球互聯網的發展,對硬件性能的要求越來越高,IDC的能耗也在逐年增加,CPU的功耗從2004年的35W增加到如今的240W,部件密度也在不斷增加,從8DIMMs到24DIMMs,未來功耗和熱密度將會快速增長,能耗和冷卻成本也大幅增加。傳統的風冷顯得越來越力不從心,在總功率達10幾千瓦時就碰到了瓶頸,效率很低。


在摩爾定律逐漸走向極限的今天,計算能力將變成稀缺資源,阿裏巴巴希望通過重構數據中心,用突破式的創新應對井噴式的數據時代,為未來20年提供處理海量數據的計算能力。阿裏巴巴選擇了以散熱與製冷為突破口的浸沒液冷作為“變道超車”的賽道。

相比傳統的風冷,“麒麟”所采用的浸沒液冷解決方案是一種全新的變革。為什麼這麼說呢?一是“麒麟”節能,可大幅降低數據中心的冷卻能耗;二是綠色環保,冷卻液吸收元器件的熱量後,再沸騰氣化,氣體上升遇到冷凝板後液化落回主機櫃中循環利用,熱量在幾乎零功耗的情況下被冷凝管傳遞出去,與此同時高密封性也使得元器件遠離濕度、灰塵、振動的影響,受幹擾情況幾乎為0。


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尤其是“麒麟”所使用的絕緣冷卻液,它的特殊之處在於:這種材料完全絕緣且無腐蝕性,即使浸沒元器件20年以上,成分不會發生任何變化,也不會對電子元器件產生任何影響。而得益於浸沒式液冷高效的散熱效率,“麒麟”無需空調等大型製冷設備,可以在任何地方部署,節省空間75%以上。“麒麟”在單位體積內的計算能力比過去提升了10倍。

可以說,“麒麟”的出現將填補未來20年的計算空缺,接近1.0的PUE可以將有限的電力發揮出最大的計算能力。而“麒麟”零噪音、零汙染、綠色節能的特點也意味著它將可以保證我們在享受強大的計算能力的同時為我們賴以生存的地球極大地減輕負擔。

據悉,“麒麟”將率先應用於阿裏雲數據中心,通過阿裏雲對外服務實現技術的普惠應用。

液冷外,在數據中心散熱上阿裏雲還玩出了哪些花樣?


除了“麒麟”所采用的液冷技術之外,在數據中心散熱上,阿裏雲還采用了湖水冷卻和自然風冷等多種冷卻技術。


典型的例子就是阿裏雲位於浙江千島湖的數據中心使用的湖水冷卻,以及阿裏雲張北數據中心自然風冷。


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利用湖水散熱?這如何做到的呢?我們看看流程:深層湖水通過完全密閉的管道流經數據中心,幫助服務器降溫,再流經 2.5 公裏的青溪新城中軸溪,不僅能作為城市景觀呈現,自然冷卻後的湖水最終還潔淨地流回到千島湖。


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為什麼選擇湖水冷卻方案。主要是千島湖地區年平均氣溫 17 度,其常年恒定的深層湖水水溫,足以讓數據中心 90%的時間都不依賴湖水之外的製冷能源,製冷能耗節省超過 8 成。反映到賬麵的數據顯示,數據中心利用深層湖水製冷並采用阿裏巴巴定製硬件,設計年平均 PUE(能源效率指標)低於 1.3,最低時 PUE1.17,比普通數據中心全年節電約數千萬度,減少碳排放量一萬多噸標煤,也是目前國內亞熱帶最節能的數據中心之一。

張北數據中心則利用的是張北氣溫低、空氣幹淨的優勢,大麵積采用新風自然冷和水側自然冷技術,盡可能用自然冷源為服務器降溫。


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據悉,全年大約隻有15天的時間需要開啟傳統壓縮機空調,僅製冷能耗就可以降低59%。阿裏張北數據中心的設計年均PUE(能源使用效率)僅為1.25,最低可達1.13。

結束語:


看完之後,是不是覺得阿裏雲很牛X,在數據中心散熱上,都能這麼玩,還玩出了這麼多花樣。


最後奉上視頻:



最後更新:2017-04-26 14:00:57

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