初創企業與科技巨頭正在積極探索麵向數據中心的高效液冷散熱方案

互聯網時代,人們對於視頻、郵件、網銀、購物、出行等服務的巨量需求,最終都湧向了遍布全球的數百萬個數據中心雖然無法近距離感受到,但云端機房的擁擠和熱量堆積,仍是個難以調和的矛盾。為此,Iceotope 提出了一套緩解方案 —— 通過將計算硬件浸泡在非導電液體內,將處理器保持在相對較低的 50℃(122℉),以取代昂貴且耗能的空調散熱方案。

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資料圖(來自:ICEOTOPE 官網)

專註於計算散熱市場的英國初創企業 Iceotope 首席執行官 David Craig 指出:“隨着我們處理的數據越來越多,芯片的溫度還會提升三四五倍”。

西雅圖諮詢公司 Uptime Institute 的全球 IT 諮詢服務主管 Rabin Bashroush 亦表示:數據中心消耗了全球 2~4 % 的用電量,且其中幾乎一半都耗費在了冷卻上。

早期大多數據都保存在本地生成的銀行、大學或企業,平時只要注意通風即可得到良好的溫度改善。

而今越來越多的數據內整合到了擁有成千上萬顆處理器的大型中樞,且這些數據中心往往使用傳統空調來輔助散熱。

儘管適宜的溫度有助維持系統穩定,但過熱則可能導致系統崩潰。此外隨着每代計算機芯片運行得更快更熱,即使是最高效率的空調,也難以輕鬆壓制。

若能找到更好的方法來降低溫度,該行業每年僅在電力開支方面就可節省約 100 億美元,畢竟空氣並不是一種非常有效的熱傳遞介質。

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傳統服務器可輕鬆從風冷改成液冷

Allied Market Research 的數據表明,早在 2019 年,用於冷卻計算機設備的市場規模就達到了 105 億美元,且每年維持着 13% 的增長率,這引發了包括 Iceotope 在內的初創企業,以及臉書、谷歌、微軟等科技巨頭之間的激烈競爭。

目前數據中心的一大熱點散熱方案,就是運用基於管道的液冷技術,結合特殊配方的可循環流體,將處理器浸入水中、甚至直接在海底建設數據中心(比如微軟)。

市場研究機構 PitchBook 報告稱,去年針對數據中心散熱初創企業的風險投資增加了一倍多,達到了 3400 萬美元。

致力於計算機功耗研究的勞倫斯伯克利國家實驗室(LLNL)科學家 Arman Shehabi 亦表示:“液冷方案可在更小的空間內為更密集的算力提供服務”。

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NetShelter 液冷機架系統

據悉,在全球運營着 200 多個數據中心的微軟公司,也正在測試將服務器直接浸泡在非導電流體中的系統方案。據估計,液冷方案可使之在相同空間內容量 10 倍算力。

數據中心開發部門負責人 Christian Belady 表示:“儘管我們才剛剛走上液冷的道路,但你會看到我們的行事方法發生了許多快速的轉變”。

彭博社報道稱,目前已有至少十幾家規模較小的初創企業加入這方面的市場競爭。比如西班牙 Submer Technologies SL 公司銷售的密封型系統方案,就將服務器浸泡在了非導電液體的容器中,並且能夠直連網絡。

值得一提的是,除了防塵和延長計算機的使用壽命,數據中心服務器產生的廢熱,還可用於為附近的建築物供暖。

而總部位於荷蘭的 Incooling BV 公司,則使用了將流體煮沸形成氣體,並在降溫冷卻後進行再循環的高效散熱方案。

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