淘汰空調(diào)?空氣節(jié)能器為數(shù)據(jù)中心降溫
網(wǎng)絡(luò)世界 發(fā)表于:10年09月15日 10:32 [轉(zhuǎn)載] 網(wǎng)絡(luò)世界
設(shè)計日益復雜的半導體需要計算能力的快速增長,而英特爾數(shù)據(jù)中心則需要為這一快速增長提供支持。與此同時,我們也在盡力減少數(shù)據(jù)中心的功耗和運營成本。
卻成本的一個潛在方式?諝夤(jié)能器只是將熱空氣排出室外并吸入室外空氣來冷卻 IT 設(shè)備,而不是像傳統(tǒng)空調(diào)那樣將服務(wù)器排出的熱空氣加以冷卻再循環(huán)利用。
當前,業(yè)界假定空氣節(jié)能器的有效性受到一定限制,即需要以相對較低的溫度供應(yīng)冷卻空氣。其含意即空氣節(jié)能器只能在室外空氣溫度相對較低時才能使用。此外還有對濕度變化的顧慮,因為室外空氣的濕度可能會迅速變化。第三點顧慮則是室外空氣中的微粒數(shù)量。
空氣節(jié)能器測試
為了挑戰(zhàn)業(yè)內(nèi)有關(guān)數(shù)據(jù)中心冷卻的既定假設(shè),我所在的英特爾IT部門進行了一次大膽的概念驗證(PoC)測試:使用一臺空氣節(jié)能器,全部利用溫度高達 32 攝氏度的室外空氣來冷卻生產(chǎn)服務(wù)器。借助此方案,我們即可使用節(jié)能器來提供幾乎所有的數(shù)據(jù)中心冷卻,從而極大地降低了功耗。對于一個10兆瓦特(MW)的數(shù)據(jù)中心來說,借此每年可潛在降低高達 287萬美元的運營成本。
概念驗證測試在一個1000 平方英尺(SF)的拖車上進行(最初安裝拖車是為了進行臨時的額外計算),拖車被分成兩個室,每個室約 500 平方英尺。為了最大限度減少概念驗證的成本,我們使用了低成本、倉庫級的直接膨脹式(DX)空調(diào)設(shè)備,并且每個室內(nèi)均安裝有傳感器,以監(jiān)測室內(nèi)的溫度與濕度條件。
其中一室采用傳統(tǒng)方法冷卻,始終使用直接膨脹式設(shè)備進行熱空氣再循環(huán)和冷卻。而另外一室基本上也使用相同的空調(diào)設(shè)備,但是經(jīng)過改裝后能夠作為空氣節(jié)能器運行:將熱空氣排出室外,并吸入 100% 的室外空氣用于冷卻。
由于我們的目標之一是測試運行溫度的允許極限,我們對空氣節(jié)能器室中的冷卻設(shè)備進行了配置,使其能夠提供18-32攝氏度的空氣。并且我們還對系統(tǒng)進行了設(shè)計,在供給空氣溫度超過32攝氏度的最高限度之前,只能使用空氣節(jié)能器;空氣溫度超過32攝氏度時,開始使用冷卻器將空氣冷卻至32攝氏度。如果溫度降到18攝氏度以下,則將供給空氣與來自服務(wù)器的回流熱空氣混合進行加熱。
我們未嘗試對濕度進行控制。此外我們還想要測試空氣質(zhì)量的限度,因此我們僅對進入的空氣進行了最低限度的過濾:使用標準的普通空氣過濾器僅僅將進入空氣中的大顆粒除去,但允許留有微塵。
每個房間里有八個機架。每個機架包含四臺刀片服務(wù)器,每臺服務(wù)器帶有 14 塊刀片,這樣每個室共有 448 塊刀片。這就表示每平方英尺 200 多瓦(WPSF)的功率密度。在概念驗證測試期間,我們使用這些服務(wù)器運行大批量生產(chǎn)的芯片設(shè)計工作負載,結(jié)果服務(wù)器的使用率高達約 90%。
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