数据中心的冷却方案—水冷却或将再次兴起

　　简短的历史回顾

　　在当前的数据中心业界，使用水冷却方案作为冷空气的替代冷却方法已经再次兴起复苏。对于那些年纪太小刚刚进入数据中心行业的年轻从业人员们来说，他们或许并不知道水冷却方案曾经是数据中心最为主要的冷却方式，而且该方式目前仍然适用于大型主机。但随着上世纪90年代和2000年代以来，x86服务器架构的出现，空气冷却方案逐渐成为了事实上的新的冷却标准。

　　位于德国慕尼黑市的Leibniz-Rechenzentrum(LRZ)公司的超级计算中心是一处为来自世界各地的多元化研究人员们提供超级计算需求支持的计算中心，在2012年，该计算中心为HPC供应商社区带来了独特的挑战：LRZ公司希望能够在不牺牲计算性能的情况下大幅削减其电力资源的消耗。来自IBM 公司的System x团队提供了一款服务器，该服务器具有采用温水直接水冷却功能，可将未冷却的水直接连接到CPU，内存和其他高功耗组件。由此，温水冷却超级计算机的时代诞生了。

　　在过去，数据中心的水冷却方案一直都是采用冷水机组进行的。但在LRZ公司的计算中心，他们使用了高达45°C的未冷却水的受控回路。除了带来了能源效率的提升和数据中心级别的成本大幅节约之外，还带来了一些额外的好处。由于超高效的直接水冷却方案使得CPU保持更冷，因此处理器内的能量损失更少，比同类风冷处理器节省多达5%。如果需要的话，英特尔的CPU可以不断地以“turbo模式”运行，将性能额外的提升10-15%。因为服务器系统没有风扇，除了电源上的小风扇，使得操作几乎是无声的。数据中心产生的热水通过管道输送到建筑物中作为热源。而据LRZ公司称，借助采用该模式，其整体节能量接近40%。

　　今天的现状

　　几年过去后的今天，绝大多数(即使不是全部的话)主要的x86系统服务器供应商们都以某种方式选择了水冷却解决方案模式。这些x86服务器产品涵盖了水冷式后门热交换器，其作用类似于汽车的散热器，吸收空气冷却系统排出的热量，使得服务器产品直接浸没在充满特殊介电兼容冷却剂的储罐中——类似于大量鸡肉炸锅的服务器则负责充当加热组件。

　　直接水冷系统也在不断发展。现在，热材料的进步已经使得进水温度允许达到50°C。这使得水冷却方案几乎可以在世界上的任何地方使用，而无需使用冷水机组。此外，由水冷却的部件的数量也已经扩大：除CPU和内存外，现在IO和电压调节装置都是采用水冷的，进而推动了从系统到水的热量传输百分比超过了90%。

　　遗憾的是，并非数据中心的所有设备都可以采用水冷解决方案，因此LRZ公司和联想集团正在研究通过将热水“废物”转化为冷水来扩展替代冷却方案，这些冷水可以重复用于冷却数据中心的其余部分。这个过程使用“吸附式冷却器”，其从100台计算机架中取出热水，并将其传递到一片特殊的硅胶片上，蒸发水，对其进行冷却。由此，蒸发的水被冷凝回液体形态，然后要么通过管道回到计算服务器机架，或者要么进入后门热交换器，用于储存机架和联网装置，这些都不是水冷的。正是因为输送到冷却机组的水足够热，以使该过程得以高效运行，进而使得这种数据中心的设计方法成为了可能。服务器设备与数据中心基础设施之间的紧密连接和相互依赖性具有很大的潜力。

　　固然，拥有数千个节点，数PB级别的存储和数英里互连电缆的巨型超级计算机集群可能已经证明了数据中心转向采用水冷却基础设施的方案是成本合理的。那么对于那些主要是运行了企业的电子邮件系统、文件打印系统、CRM和其他必要的业务应用程序的一般的数据中心而言，是否需要尽快的雇佣水暖工以采用上述冷却方案呢?并非如此，但事实上，今天已经有一些因素会推动企业客户考虑在未来采用上述相关的替代冷却方法了，并且这些替代冷却方法的采用可能比大多数人预期的要早。

　　亟待处理的是数据中心的散热

水冷网www.shuileng.net报道简短的历史回顾 在当前的数据中心业界，使用水冷却方案作为冷空气的替代冷却方法已经再次兴起复苏。对于那些年纪太小刚刚进入数据中心行业的年轻从业人员们来说，他们或许并不知道水冷却方案曾经是数据中心最为主要...