在技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，無(wú)論是新興的創(chuàng)業(yè)公司，還是惠普公司(HP，下稱(chēng)惠普)和國(guó)際貿(mào)易機(jī)器公司(IBM)等行業(yè)巨人，都在研發(fā)向計(jì)算機(jī)“發(fā)熱門(mén)”噴射液態(tài)冷卻劑的數(shù)據(jù)中心散熱技術(shù)。 液態(tài)冷卻劑有時(shí)使用特殊處理的水，它具有盡緣性和無(wú)腐蝕性。而另一些時(shí)候，則使用更為特殊的液態(tài)物質(zhì)。但目的都是一致的，那就是如何更加有效地散熱降溫。 這種技術(shù)潮流實(shí)在是舊有技術(shù)的一種回回。20年前，大型機(jī)的散熱題目是依靠水套(Water Jacket)來(lái)解決的，它的工作原理與汽車(chē)水箱的作用有些類(lèi)似，后者是將發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量轉(zhuǎn)移到別處散發(fā)掉。但目前水套技術(shù)受到一定的抵制，一些IT專(zhuān)業(yè)人士不?？窗岩后w冷卻技術(shù)重新引進(jìn)到裝備有大型空調(diào)設(shè)備的現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心。他們的理由是：這些價(jià)格不菲的服務(wù)器，配置了很多復(fù)雜精密的電子元件，因此最好讓他們保持干燥狀態(tài)。 也許我們應(yīng)該換個(gè)思路想一想。與單臺(tái)服務(wù)器不同的是，數(shù)據(jù)中心中排列著一排排的服務(wù)器機(jī)柜，以及整潔擺放的刀片服務(wù)器，其每平方英尺產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)非單臺(tái)服務(wù)器所能比，液體冷卻也許是唯一可行的辦法。IBM的吉姆·加根(Jim Gargan)舉了個(gè)生動(dòng)的例子，他說(shuō)：“酷熱難耐時(shí)，是一頭扎進(jìn)一池涼水解暑呢，還是坐在電扇下吹風(fēng)更涼快呢？”結(jié)果當(dāng)然不問(wèn)可知。 加根是負(fù)責(zé)IBM System X服務(wù)器散熱技術(shù)的副總裁。他猜測(cè)：到明年，大部分企業(yè)數(shù)據(jù)中心的電能消耗和散熱系統(tǒng)的花費(fèi)將比計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的投進(jìn)還要高。他把數(shù)據(jù)中心電能消耗和散熱技術(shù)稱(chēng)作“未來(lái)10年的IT戰(zhàn)場(chǎng)”。數(shù)據(jù)中心處理散熱題目的策略包括：購(gòu)買(mǎi)配置低散熱處理器的服務(wù)器，重新規(guī)劃數(shù)據(jù)中心布局以進(jìn)步透風(fēng)率，使計(jì)算機(jī)更加靠近冷卻散熱系統(tǒng)，以及采用液體散熱技術(shù)。這種技術(shù)包括環(huán)繞服務(wù)器的水套技術(shù)以及更直接地向服務(wù)器電子元件噴射冷卻液的技術(shù)。 專(zhuān)注于熱治理技術(shù)的ISR公司最近推出了SprayCool M系列的企業(yè)版，這是一種芯片直接散熱技術(shù)，其模塊附加在每個(gè)微處理器上，通過(guò)向環(huán)繞處理器的金屬板噴射霧狀液體，消除超過(guò)一半的熱量。這項(xiàng)技術(shù)的G系列數(shù)年前即已上市銷(xiāo)售，其通過(guò)向服務(wù)器主板噴射盡緣液體達(dá)到散熱效果，目前主要應(yīng)用于政府?dāng)?shù)據(jù)中心。 惠普和艾默生公司(Emerson)下屬的力博特公司(Liebert，下稱(chēng)力博特)正在為企業(yè)市場(chǎng)研發(fā)芯片直接散熱技術(shù)。一年前，力博特購(gòu)并了Cooligy公司，后者研發(fā)出一種冷卻技術(shù)，通過(guò)向置于處理器頂部的金屬板噴射經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的水進(jìn)行散熱降溫。這種金屬板有100個(gè)或者更多的細(xì)微通道引導(dǎo)冷卻劑通向芯片的發(fā)熱門(mén)。該公司表示，該散熱技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于成千上萬(wàn)的服務(wù)器工作站。 惠普在公司內(nèi)部成立了一個(gè)“冷卻團(tuán)隊(duì)”，目前該小組正在研究近端液體散熱系統(tǒng)，芯片直接散熱技術(shù)以及服務(wù)器和散熱系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)傳感控制。2006年1月，惠普推出其第一個(gè)“環(huán)境控制”冷水散熱平臺(tái)，稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)散熱系統(tǒng)，它被添加在每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜上，利用冷水來(lái)冷卻機(jī)柜前方的空氣達(dá)到散熱目的。通常，機(jī)柜中留有一些空槽保持透風(fēng)以防機(jī)柜過(guò)熱，但有效的散熱系統(tǒng)可以答應(yīng)更多的服務(wù)器插進(jìn)機(jī)柜，同時(shí)還不會(huì)導(dǎo)致機(jī)柜溫度過(guò)高。 惠普研發(fā)芯片直接散熱技術(shù)已經(jīng)有數(shù)年時(shí)間，公司利用噴墨打印機(jī)的噴墨頭向微處理器噴射冷卻劑?！袄鋮s團(tuán)隊(duì)”負(fù)責(zé)人、惠普研究員錢(qián)佐坎特·佩特爾(Chandrakant Patel)預(yù)計(jì)，未來(lái)幾年將會(huì)出現(xiàn)新老冷卻技術(shù)融合的趨勢(shì)，企業(yè)將會(huì)綜合采用常規(guī)透風(fēng)、直接接觸以及芯片直接散熱等等手段來(lái)解決散熱題目。 有效的液體散熱 數(shù)據(jù)中心的經(jīng)理們?cè)谙到y(tǒng)散熱方面的工作實(shí)在無(wú)法令人滿足。 研究機(jī)構(gòu)Uptime Institute公司對(duì)一個(gè)擁有19間機(jī)房、綜合建筑面積達(dá)到20萬(wàn)平方英尺的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該中心實(shí)際所具備的散熱能力比要求的高出2.6倍，但其中卻有60%的散熱能力因不公道的布局、透風(fēng)設(shè)計(jì)等原因而被浪費(fèi)掉。而且終極，超過(guò)10%的服務(wù)器機(jī)柜會(huì)出現(xiàn)溫度過(guò)高情況。 把握以下信息很有必要。數(shù)據(jù)中心中每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜的均勻能耗是2.1千瓦。假如機(jī)柜間距更小的話，這個(gè)均勻值可以達(dá)到20~40千瓦，產(chǎn)生數(shù)倍熱量。 喬治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology)正在應(yīng)用一種新技術(shù)，可以使冷卻系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)熱源的間隔更近，這樣每年可以節(jié)約160萬(wàn)美元使用本錢(qián)。學(xué)院的系統(tǒng)生物研究中心主任杰夫瑞·斯考尼克(Jeffery Skolnick)見(jiàn)證了該中心價(jià)值850萬(wàn)美元的超級(jí)計(jì)算機(jī)的安裝過(guò)程，其中服務(wù)器布局設(shè)計(jì)和電力分配方案至關(guān)重要。中心將IBM刀片服務(wù)器系統(tǒng)的1,000節(jié)點(diǎn)服務(wù)器集群安裝在12個(gè)機(jī)柜中，而且利用IBM的后門(mén)熱交換器(Rear Door Heat eXchanger，編者注：又名“酷藍(lán)”散熱系統(tǒng))，通過(guò)冷水直接在服務(wù)器后面進(jìn)行冷卻。 這家數(shù)據(jù)中心面積為1,300平方英尺，往年部署了酷藍(lán)散熱技術(shù)。利用酷藍(lán)，該中心取得了多方面的效果。比如，中心所需要的空調(diào)制冷量要比當(dāng)初預(yù)計(jì)的減少了一半，即從160噸降低到了80噸，同時(shí)由于空氣流通量減少還降低了噪音。未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)中心還將增加4只機(jī)柜，斯考尼克?？矗酒苯由峒夹g(shù)能夠幫助中心節(jié)約更多的電力本錢(qián)。他說(shuō)：“目前，我們以為酷藍(lán)是最可行的技術(shù)。但是，每一次技術(shù)升級(jí)都會(huì)帶來(lái)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則的變化，所以你必須考察哪些技術(shù)比較可靠?！?br> 在數(shù)據(jù)中心里利用水或其他液體進(jìn)行散熱降溫的想法嚇壞了一些IT員工，他們以為液體會(huì)毀壞計(jì)算機(jī)元件，并造成短路。他們總是想象著水管爆裂和噴頭偏離目標(biāo)等場(chǎng)景。 科林森公司(Callison)的助理主管萊昂那多·拉夫(Lenonard Ruff)說(shuō)：“除了液體散熱，也許沒(méi)有更好的選擇了?！痹摴緦?zhuān)門(mén)從事數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃設(shè)計(jì)，目前已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試液體噴射芯片直接散熱技術(shù)M系列，他們以為芯片直接散熱技術(shù)十分有效，以致于固定數(shù)目的服務(wù)器消耗的電能再增加一倍，散熱設(shè)備也能勝任，數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器也不會(huì)過(guò)熱，而且還增加了285%的處理運(yùn)算能力。這家公司正在向其客戶大力推廣這種新技術(shù)。 市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)顧能公司(Gartner)研究員卡爾·克勞奇(Carl Claunch)猜測(cè)：“盡管一些數(shù)據(jù)中心經(jīng)理毫無(wú)道理地反對(duì)液體散熱技術(shù)，但是仍然會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)將在其數(shù)據(jù)中心采用這些技術(shù)?！彼€建議企業(yè)在籌建新的數(shù)據(jù)中心時(shí)，應(yīng)該將液體散熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施考慮進(jìn)往，即使企業(yè)不預(yù)備馬上購(gòu)置并安裝液體散熱系統(tǒng)的設(shè)備。 其他散熱方法 過(guò)往2年中，力博特、惠普、IBM以及美國(guó)電力轉(zhuǎn)換公司(American Power Conversion)等電力治理和散熱設(shè)備制造商，都相繼研發(fā)出一系列數(shù)據(jù)中心散熱產(chǎn)品，包括空氣調(diào)節(jié)設(shè)備以及添加到服務(wù)器機(jī)柜上的液體和冷卻設(shè)備等。 日前，IBM發(fā)布了PowerExecutive增強(qiáng)版。它可以自動(dòng)治理能耗，向需要電能較多的地方輸送更多的電能，而那些即將過(guò)熱的地方則少輸電或不輸電。IBM的溫度診斷工具Thermal Diagnostics，可以監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心中潛伏的“熱隱患”，并會(huì)通過(guò)PowerExecutive采取必要措施防止情況惡化。 當(dāng)然，并非所有的數(shù)據(jù)中心都需要液體散熱冷卻技術(shù)，實(shí)在還有其他方法也能夠解決部分散熱題目。虛擬主機(jī)商INetU Managed Hosting公司剛剛建成第四座數(shù)據(jù)中心。該中心靠近賓西法尼亞州的阿倫敦(Allentown)，面積1,500平方英尺。中心采取了抬高地板和防潮墻體等措施來(lái)減少濕度，并在服務(wù)器機(jī)柜后邊和旁邊增加風(fēng)機(jī)以進(jìn)步透風(fēng)率，另外增加空調(diào)設(shè)備來(lái)擴(kuò)大制冷量。公司總裁戴夫·強(qiáng)查尼(Dev Chanchani)說(shuō)，其他數(shù)據(jù)中心所面臨的散熱題目都可以通過(guò)擴(kuò)大中心規(guī)模得以避免。如公司需要更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理分析能力，公司會(huì)再建一個(gè)數(shù)據(jù)中心來(lái)滿足要求。強(qiáng)查尼還表示，假如只能在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心中增加更多的服務(wù)器，正如大多數(shù)企業(yè)現(xiàn)有處境那樣，他就會(huì)考慮新型散熱技術(shù)?！凹偃缒阒荒茉谝粋€(gè)狹小的空間增加服務(wù)器密度，我想新技術(shù)可能會(huì)格外有幫助?！睆?qiáng)查尼補(bǔ)充說(shuō)道。 (end) |
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