冷板液冷服务器设计白皮书 版本:1.0
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编制说明 本报告由中移动信息技术有限公司和中国移动通信集团设计院有限公司牵头撰写,在 撰写过程中得到了多家单位的大力支持,在此特别感谢以下参编单位和参编人员: 参编单位(排名不分先后)): 中移动信息技术有限公司、中国移动通信集团设计院有限公司、中国信息通信研究院 (云大所数据中心团队)、超聚变数字技术有限公司、曙光数据基础设施创新技术(北京)股 份有限公司、华为技术有限公司、浪潮电子信息产业股份有限公司、烽火通信科技股份有 限公司、中航光电科技股份有限公司、深圳忆联信息系统有限公司、普洛斯普瑞数据科技 (上海)有限公司、中科可控信息产业有限公司、宁畅信息产业(北京)有限公司.
参编人员(排名不分先后): 董少杰,阮前,肖爱元,刘玲,许豪豪,孙翠锋,黄山,李圣义,高从文,曹原铭, 雷鸣,刘芹,封铎,谢丽娜,李宁东,单彤,张丙库,苏金炎,冯思渊,常乾坤,刘明岩, 徐欣,孙晓光,高俊恩,相文博,温春光,张子徐,徐旭东,蔡财义,许银录,冯亚利, 董玉山,钟凤舞,李海平,金超强,张安娜,赵雷.
目 1.引言. 2.液冷技术分类 .2 2.1非接触式液冷.. .2 2.2接触式液冷. .3 2.3液冷技术对比.. 3.冷板式液冷部件选择. ..5 3.1冷却液.. 3.2快接头.. .5 3.3冷量分配单元(CDU) ..6 3.4冷板.. .7 3.5服务器液冷管路.. ..8 4.液冷服务器要求 ..9 4.1整机柜服务器的要求. ..9 4.1.1.通用算力整机柜服务器要求 .9 4.1.2.AI算力整机柜服务器要求.. ..10 4.1.3.整机柜设计要求... .11 4.2单节点服务器的要求.. ...13 5.液冷带来的变化. ...15 5.1液冷三种交付模式及优劣势.. .15 5.2液冷机房配套要求 ..6 5.3液冷运维与风冷运维的对比分析, ...17 6.应用案例. ...19 6.1超聚变金融领域液冷应用案例 19 6.2超聚变科教领域液冷应用案例.
...20 6.3浪潮金融领域液冷应用案例.
.20 6.4曙光互联网领域液冷应用案例 ..1 6.5曙光IDC领域液冷应用案例 ..1 6.6曙光气象领域液冷应用案例, .22 6.7烽火科教领域液冷应用案例.. .22 6.8华为IDC领域液冷应用案例. 23 6.9华为AI领域液冷应用案例..
1.引言 随着我国数智化转型的逐步推进,在数智化中起决定性作用的算力对生活、服务、经 济的影响越来越大,为了满足日益增长的算力需求,全国数据中心的规模也随之迅速增长. 国家互联网信息办公室发布的《数字中国发展报告(2022年)》显示,截至2022年底, 我国数据中心机架总规模已超过650万标准机架,近5年年均增速超过30%,在用数 据中心算力总规模超180EFLOPS,位居世界第二. 数据中心及机架规模的快速增长,导致数据中心用电量急剧攀升.2021年全国数据 中心耗电量达2166亿度,约占全国总耗电量的2.6%,碳排放量1.35亿吨,占全国总 排放量的1.14%.为了降低数据中心能耗,助力实现双碳目标,政府鼓励重点行业利用绿 色数据中心等新型技术实现节能降耗,要求全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用 效率(PUE)降到1.3以下,国家枢纽节点进一步降到1.25以下,绿色低碳等级达到4A 级以上. 同时,随着服务器核心计算芯片的更新换代,服务器单芯片功耗将达到500~1000W, 风冷散热能力有限,机柜空间剩余现象愈发明显.
GPU服务器、高性能计算服务器等设 备的发展及功率密度的增加对数据中心的制冷水平提出了更高的要求,另外,风扇作为 IT设备主要散热部件,其功耗在IT设备总功耗中占比越来越高,反向提高数据中心整 体PUE,与国家节能降耗政策要求相. 液冷技术通过用冷却液体替代传统空气散热,液体与服务器高效热交换,大幅提高服 务器散热效率和业务系统可靠度,并且环境适应性好,可以减少土地占用,因此逐步成为 一种数据中心制冷新型解决方案.