隨著移動(dòng)數(shù)據(jù)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展， 數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模越來越大，數(shù)據(jù)中心擁有者對(duì)數(shù)據(jù)中心節(jié)能的訴求，也逐漸突顯出來。
近年來，出現(xiàn)了許多數(shù)據(jù)中心節(jié)能新技術(shù)，但都沒有突破思維瓶頸， 一直孤立地關(guān)注數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施層面本身的技術(shù)創(chuàng)新，并未將服務(wù)器設(shè)施層面納入數(shù)據(jù)中心節(jié)能工程中， 統(tǒng)一地、系統(tǒng)地思考數(shù)據(jù)中心的節(jié)能問題，造成數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)PUE值難以突破1.60這個(gè)極限。
曙光液冷服務(wù)器PHPC300
行業(yè)詬病困擾數(shù)據(jù)中心降耗節(jié)能
2000年前后的互聯(lián)網(wǎng)泡沫，給人類留下的技術(shù)遺產(chǎn)是服務(wù)器形態(tài)的革命以及數(shù)據(jù)中心建設(shè)理念的革命----由于服務(wù)器的規(guī)模化應(yīng)用，機(jī)架化的服務(wù)器取代了塔式服務(wù)器； 同時(shí)引發(fā)了數(shù)據(jù)中心建設(shè)思路的革命----從機(jī)房環(huán)境到機(jī)柜微環(huán)境的變革、高架地板式數(shù)據(jù)中心成為數(shù)據(jù)中心的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
在之后的十年中，數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)逐漸進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期。IT設(shè)備的機(jī)架化在節(jié)省了數(shù)據(jù)中心物理空間的同時(shí)，也提高了機(jī)柜的功率密度。數(shù)據(jù)中心的功率密度，逐漸從低密度向中密度發(fā)展，期間出現(xiàn)了許多諸如局部熱點(diǎn)等技術(shù)問題。遺憾的是，針對(duì)新出現(xiàn)的這些技術(shù)問題，行業(yè)內(nèi)并沒有意識(shí)到這是一個(gè)更高功率密度的新時(shí)代到來的預(yù)兆， 沒有認(rèn)真思考應(yīng)對(duì)之道，而是不負(fù)責(zé)任地試圖使用傳統(tǒng)辦法解決新問題。其結(jié)果是，數(shù)據(jù)中心的能耗指標(biāo)PUE值，雖然從最初的3.00逐漸降低到了2.00以下，但一直難以突破1.60。
究其原因，是缺乏技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略上的行業(yè)集成思維。事實(shí)上，對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗貢獻(xiàn)最大的設(shè)備或部件----CPU、內(nèi)存、服務(wù)器散熱系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心UPS系統(tǒng)，其相關(guān)行業(yè)均在獨(dú)自地研究和開發(fā)節(jié)能技術(shù)， 并且多數(shù)行業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新潛力已經(jīng)挖掘殆盡。如果不去改變技術(shù)戰(zhàn)略和思維方式，產(chǎn)生大的技術(shù)成就幾無(wú)可能。
國(guó)內(nèi)外一些行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問題，并開始采取了行動(dòng)。目前來看，主要有兩個(gè)技術(shù)方向： 高溫風(fēng)冷服務(wù)器配合數(shù)據(jù)中心新風(fēng)直接自然冷卻技術(shù)，以及液冷服務(wù)器配合數(shù)據(jù)中心水系統(tǒng)或氟系統(tǒng)間接自然冷卻技術(shù)。 前者依靠提高服務(wù)器熱源品位和特殊氣候環(huán)境來實(shí)現(xiàn)節(jié)能，后者依靠降低傳熱過程的熱品位損失來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
2013年Facebook對(duì)外界公開了其位于瑞典北部城鎮(zhèn)呂勒奧(Lule)的數(shù)據(jù)中心，采用的就是新風(fēng)直接自然冷卻技術(shù)。呂勒奧位于波羅的海北岸，距離北極圈只有100公里之遙，當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蛩厥荈acebook選擇在呂勒奧建立數(shù)據(jù)重要原因之一。據(jù)Facebook介紹，自1961年以來，呂勒奧的氣溫高于30度的時(shí)間不超過24小時(shí)，在該地區(qū)建立數(shù)據(jù)中心將節(jié)省一大筆散熱開支。但是，從國(guó)內(nèi)各地氣候條件來看，南方地區(qū)溫度高、北方地區(qū)風(fēng)沙大，類似于呂勒奧這樣數(shù)據(jù)中心的理想選址地點(diǎn)幾乎沒有；全球范圍來看，新風(fēng)自然冷卻技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景也少之又少。
而液冷服務(wù)器技術(shù)則很少受限，這是因?yàn)檫@種技術(shù)不需要空氣進(jìn)入數(shù)據(jù)中心，甚至不需要空氣進(jìn)入服務(wù)器。
早在幾年之前，IBM等公司就開發(fā)出了以純水為工質(zhì)的間接液冷型的服務(wù)器來取代風(fēng)冷型服務(wù)器，來大幅改善PUE指標(biāo)， 因?yàn)樗麄円庾R(shí)到空氣作為冷卻用的工質(zhì)，遠(yuǎn)非理想中的最佳材料；而水要比空氣的冷卻效率高1000倍數(shù)量級(jí)。所謂間接液冷，指的是液體并不接觸發(fā)熱部件，而是通過冷板、冷倉(cāng)等將液體與發(fā)熱部件隔離開。
而美國(guó)Intel和美國(guó)3M則走另一條路線， 采用特殊液體直接與發(fā)熱部件接觸進(jìn)行換熱，即直接式液冷服務(wù)器技術(shù)，或稱浸沒式液冷服務(wù)器技術(shù)。這需要找到一種具有電磁兼容性、電氣兼容性、物理兼容性、化學(xué)兼容性等性能均十分良好的液體直接與發(fā)熱部件接觸的技術(shù)。中科曙光自2010年開始研究液冷服務(wù)器技術(shù)，對(duì)液冷服務(wù)器未來的發(fā)展方向，與美國(guó)3M公司可謂是“英雄所見略同”，在許多技術(shù)方面做出了創(chuàng)新，形成了新的技術(shù)體系。
液冷服務(wù)器開創(chuàng)行業(yè)降耗新標(biāo)桿
曙光一直致力于高效制冷技術(shù)的研究工作，并不斷應(yīng)用到產(chǎn)品中去，惠及廣大曙光客戶。中科曙光CloudBASE®系列C1000/2000/3000/4000方案，均是針對(duì)風(fēng)冷服務(wù)器的、采用氣流組織優(yōu)化（包括池級(jí)、排級(jí)和機(jī)柜級(jí)）、溫濕控制解耦、氟泵自然冷卻等成熟技術(shù)的具體實(shí)施方案，根據(jù)目前這些方案在國(guó)內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，已經(jīng)成功地將數(shù)據(jù)中心的PUE值從2.00降到1.60。
曙光液冷服務(wù)器在德國(guó)萊比錫ISC‘14現(xiàn)場(chǎng)展示
目前最新的液冷服務(wù)器技術(shù)， 是中科曙光利用自身對(duì)服務(wù)器需求的深入了解以及服務(wù)器開發(fā)的技術(shù)實(shí)力所進(jìn)行的創(chuàng)新的結(jié)果。從目前實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)來看，使用液冷服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，配合高效的氟泵循環(huán)系統(tǒng)，可以去掉壓縮機(jī)、全年在自然冷卻工況下運(yùn)行，從而可以輕易地將PUE值從1.60降到1.20。
隨著代表著業(yè)界領(lǐng)先水平、 國(guó)內(nèi)首款采用3M公司電子冷媒技術(shù)的直接浸沒式液冷服務(wù)器的發(fā)布，其高可用性、高密度、超低PUE等優(yōu)點(diǎn)，勢(shì)必撼動(dòng)業(yè)內(nèi)對(duì)于數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗的技術(shù)認(rèn)知。從成本分析方面看，雖然中科曙光的液冷服務(wù)器產(chǎn)品比風(fēng)冷服務(wù)器產(chǎn)品的制造成本有所增加，但是配套的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的制造成本的下降則抵消了部分成本增量，使數(shù)據(jù)中心總體CapEX并未明顯改變。但是，節(jié)能導(dǎo)致的OpEX的大幅降低，則使數(shù)據(jù)中心的TCO顯著降低，這種優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)是驅(qū)動(dòng)行業(yè)對(duì)這項(xiàng)革命性技術(shù)認(rèn)知的動(dòng)力。
在中科曙光看來，服務(wù)器液冷技術(shù)勢(shì)必將帶來服務(wù)器物理形態(tài)的變革，同時(shí)帶來數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式的變革，從而對(duì)信息化產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生深刻的影響。
