应用解析为何数据中心不必谈“水”色变？

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　　虽然数据中心进水可能是场噩梦，但是对于处理器数量日益增加的高效运转的数据中心服务器而言，通过水冷方式给服务器处理器降温可能很快成为最行之有效的一种散热方式。本文将着重阐述了为何数据中心不必谈“水”色变。

　　旧瓶装新酒

　　1964-1990期间，大型主机采用的是水冷技术。然后，出现了互补金属氧化物半导体晶体管制造技术。该发明大大降低了芯片自身运行时产生的热量并且能把热量排给空气制冷设备。在很多年里，水冷技术也一直被高性能个人计算机所使用。由于笔记本电脑内部空间狭小，空气制冷却起不到应有的作用，所以许多笔记本系统都是采用水冷技术。

　　尽管水冷技术更实用，但由于低热负荷时空气制冷却成本也较低，所以IT产业转向使用空气制冷却。但随着时间推移，芯片越发密集，工作频率一路飙升，这两个因素都导致了电力需求和处理器热排量呈指数倍上升。

　　空气制冷却噪音大，加大空气制冷却能力需要增加风扇的数量，并提高风扇的转速。对于一台1U的机柜服务器，配备10台，12台或者更多变速风扇是很常见的。一台刀片服务器上的某个风扇出故障时，其余的风扇加速运转以加速空气流动，会发出类似喷汽机引擎的噪音。不论时间长短，人们都很难在这种巨大噪音环境里工作。

　　空气制冷却还会导致大量电力浪费。风扇耗能的增加量遵循立方倍增长的规律。所以当风扇速度增快一倍时，耗能约为原先的8倍。仅从能效这一指标就可以看出，高热负荷时通过大量的空气流动进行冷却不是一个可行的办法。

　　如果气流停止甚至只是短时间高价处理器会因为起保护作用的传感器未能快速中断受灾服务器而遭到毁坏。而少量水循环就可以弥合这个时间差。

　　在计算机发展过程中，我们经常把系统性能限制认定为“运算约束”或是“I/O约束”。而今天的处理器则是“热约束”。在传导热方面，水比空气有效得多。用于冷却时，水大约比空气有效3500倍。

　　有了水冷处理器，芯片和服务器厂商无形中被赋予了开发超大运算能力的机会。试想一下，使用一个更有效的冷却技术可能带来的成本节约和数据中心的成长可能性。

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　　让各部件就位

　　最大的担忧在于渗漏：水不能和高价电子设备混到一起。厂商要想让大家接受水冷服务器，那么他就要让该设置既快捷又简单。如果普遍使用的硬件和水冷系统试运行的第一个版本被报告出有渗漏，行业就遭殃了。

　　供水设施是另一个关注点。我们一直使用的是并行冷却器，现在有时也使用后门冷却器。它们多数由供水管路充当。用于计算机的水冷却器也差不多。

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