推進產業化液冷數據中心，浪潮信息構建數據中心綠色升級新路徑
北京2022年4月15日 /美通社/ -- 雙碳目標下，數據中心正加緊走向集約化、規模化和綠色化。IPF2022期間，浪潮信息宣布“AII IN 液冷”戰略，助力構建綠色高效節能的新型數據中心。IPF大會上，浪潮信息液冷數據中心PDT經理李金波對浪潮信息數據中心液冷技術、產品及解決方案進行了詳細介紹，以下基于演講實錄整理。
從2019年到2022年，全國數據中心機架數和能耗均有較大幅度的增長，根據相關機構調研，到2023年數據中心耗電量將達到2700億千瓦時，增幅約31.6%。分析數據中心生命周期費用占比，電費占比最高達57%，是基礎設施和IT設備投資的近2倍。進一步分析數據中心能耗占比，制冷系統用電量已與IT設備相當，占總用電量高達43%。所以，優化制冷系統是數據中心提高能源效率的重要環節。
踐行綠色降碳，數據中心將全面走向液冷
當前，芯片功耗與服務器功耗逐步上升。與之對應，單機柜功率密度也不斷增大。根據相關機構調研，2020年數據中心平均機架功率為8.5kW/機柜，相比于2011、2017年有明顯提高，年復合增長率達到15%。高功耗芯片，高密度服務器及單機柜密度的演進，對于傳統風冷散熱來說，既容易出現局部熱點，影響換熱性能；又需要不斷降低送風溫度，增大送風風量，影響制冷能耗。因此，傳統風冷制冷模式在換熱性能及能耗優化方面逐步受限。
2021年7月，工信部發布《新型數據中心發展三年行動計劃》。計劃到2023年底，數據中心的利用率與能效方面均有明顯改善。新型數據中心是以支撐經濟社會數字轉型、智能升級等應用需求為牽引，運用綠色低碳技術、具備安全可靠能力、提供高效算力服務的新型基礎設施。
未來三年，數據中心將踐行高效、清潔、集約循環的綠色發展道路。與風冷對比，液冷能更好地支持高功耗芯片解熱，保持芯片低溫運行，延長壽命；并提高換熱效率，減少服務器散熱熱點，支持機柜更高密度。通過有效利用自然冷源冷卻，液冷技術可有效降低數據中心PUE，更好地促進數據中心減少碳排放。因此，“液冷”將會成為新型數據中心的重要選擇。
“共性規劃+個性適配”打造產業化液冷數據中心
未來建設綠色化的液冷數據中心應當要綜合考慮“共性規劃+個性適配”，既要發揮液冷自身的特點優勢，又需要綜合考慮客戶的實際需求和行業技術現狀。由于數據中心的使用周期遠高于IT設備，因此未來幾年老舊數據中心的綠色化改造將成為液冷數據中心建設過程的一項重要工作。
對于傳統風冷老舊數據中心，浪潮數據中心提出風液式改造與液液式改造兩種模式。針對客戶室外側水冷無法部署，機房改動困難的情況，風液式改造可以實現系統“0改動，液冷化” ，讓客戶更快更直接的使用液冷設備。對于液液式改造，在盡可能實現原有風冷室內空調復、機柜復用、室外冷源復用的前提下，新增液冷系統部件及高功耗配電，用最小的系統改動，實現液冷的性能優勢最大化。
對于新建數據中心實現綠色化的路徑，浪潮數據中心提出全預制化中高密度液冷數據中心產品及方案。從基建規劃階段出發進行液冷化設計，包括不同于風冷室外環境的自然冷源大溫差設計、室內預制化管路與環網設計、定制化整機柜架構設計、高功率密度配電系統等，在充分利用客戶機房空間的前提下，發揮液冷數據中心的真正優勢。
持續創新，浪潮打造全生命周期液冷解決方案
浪潮數據中心可以實現從核心部件到整體方案的全方位覆蓋。在部件層面，浪潮高密服務器/AI/通用服務器全系支持液冷，同時，浪潮數據中心具有冷量分配單元、液冷整機柜、液冷接頭/分集水器、液冷室外冷源等核心液冷基礎設施，并配合高功率配電，風冷空調以及監控系統。在系統方案層面，無論是新建預制化液冷數據中心，集裝箱液冷數據中心，還是風液式或液液式老舊機房改造，浪潮都能夠實現從前期規劃咨詢、中期設備定制、后期交付施工的端到端服務，為客戶打造全生命周期更優的液冷解決方案。
綜合來說，浪潮綠色數據中心的系統架構特點可以總結為“高密低碳”、“敏捷交付”、“智能運維”。首先，在能耗節省、空間節省的前提下，浪潮綠色數據中心實現單柜高達100kW的節能供電與全自然冷源冷卻。同時，從液冷管路到液冷機柜再到液冷機房，浪潮能夠實現預制化加工+集成化交付，大幅縮短客戶現場加工、焊接、清洗，注水調試的時間。最后，數據中心智能管理系統能夠全方位管理每個機柜及每臺服務器，實現供水量、水溫等核心參數智能調控，尤其是漏液故障后，能實現精準定位、告警及停機，進一步將風險控制在最小影響范圍。
浪潮信息液冷不僅打造領先產品，也持續進行創新實踐。基于液冷多領域需求，浪潮信息于2021年建立了液冷數據中心研發生產基地 - 天池。天池是領先的液冷創新中心，滿足了浪潮不同規格液冷服務器的各項研發、生產、測試需求。天池中心可支持冷板\節點\整機柜等快速插拔、換熱、流動等整體性能與功能測試，同時支持氣密、打壓、排液、烘干等工藝，全流程保障可靠性測試。值得一提的是，天池本身就是一個新型預制化液冷數據中心樣板，實現高密度的測試柜配置、預制化的管路環網設計、全時段全參數監控與調控。
未來，浪潮信息將持續以客戶需求為基石，結合產學研創新驅動，完備供應鏈生態的產品保障，以及標準化規范化的應用推廣，建設基于產業化液冷的綠色數據中心，實現數據中心液冷專業創新。
