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探秘谷歌水冷服務(wù)器技術(shù)

TT中國 發(fā)表于:13年08月09日 11:00 [轉(zhuǎn)載] DOIT.com.cn

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[導(dǎo)讀]前段時間谷歌公司第一次允許媒體記者進(jìn)入其位于美國和歐洲地區(qū)的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行訪問與拍照,并公布了一批其數(shù)據(jù)中心的照片。通過照片,人們可以看到谷歌數(shù)據(jù)中心里面整齊地?cái)[放著成千上萬臺服務(wù)器和錯綜復(fù)雜而又色彩繽紛的線纜以及冷卻管道。

前段時間谷歌公司第一次允許媒體記者進(jìn)入其位于美國和歐洲地區(qū)的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行訪問與拍照,并公布了一批其數(shù)據(jù)中心的照片。通過照片,人們可以看到谷歌數(shù)據(jù)中心里面整齊地?cái)[放著成千上萬臺服務(wù)器和錯綜復(fù)雜而又色彩繽紛的線纜以及冷卻管道。我們在驚嘆于其數(shù)據(jù)中心精彩的時候,也清醒認(rèn)識到谷歌敢公開這些圖片,就說明它有下一代技術(shù)了,未來很可能會進(jìn)一步大幅改變其現(xiàn)有的計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)。谷歌也曾說“他們的同事看了未來的架構(gòu),都對現(xiàn)在的系統(tǒng)不太滿意”,這說明谷歌的新一代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)會有更大更好的改變。本文通過谷歌專利的水冷服務(wù)器技術(shù),做最粗淺分析和最大膽猜測,和大家分享其尚未公開但有可能已在采用的數(shù)據(jù)中心技術(shù)。

谷歌水冷服務(wù)器技術(shù)初探

圖1 水冷服務(wù)器示意

水冷服務(wù)器其實(shí)也不是個全新的概念,比如圖1是IBM聯(lián)合瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院共同研發(fā)了一種名叫Aquasar的水冷超級計(jì)算機(jī),它可以降低40%以上的能源消耗,減少85%的碳排放,同時將收集來的熱能用于建筑上的需求例如地?zé)。從這個案例我們可以看到采用水冷服務(wù)器的主要好處是就近帶走熱量,可以有很高的節(jié)能效果,同時大大提高功率密度來縮小服務(wù)器的尺寸,減少風(fēng)扇噪音,以及容易實(shí)現(xiàn)熱能回收等等好處;谶@些好處,谷歌早在2006年之前就開始研究此技術(shù),并于2009年得到其水冷服務(wù)器的專利。谷歌水冷服務(wù)器專利的主要技術(shù)特點(diǎn)是服務(wù)器主板兩兩成對安裝在散熱片的兩個外側(cè),由散熱片內(nèi)流過溫度較低的冷凍水來帶走熱量。其中高發(fā)熱的元件,比如CPU和南北橋芯片組等靠近散熱片內(nèi)的冷凍水來安裝,從而發(fā)出的熱量被散熱片內(nèi)的冷凍水就近帶走;而一些發(fā)熱量不高的器件,比如內(nèi)存和硬盤等則直接安裝在稍遠(yuǎn)離三明治散熱片中心的位置,部分案例中還有服務(wù)器風(fēng)扇或電源風(fēng)扇安裝在某側(cè)的服務(wù)器主板上,用于將內(nèi)存和硬盤等的熱量帶走。

谷歌水冷服務(wù)器技術(shù)初探

圖2 谷歌水冷服務(wù)器側(cè)視圖

如圖2是谷歌水冷服務(wù)器的側(cè)視圖,其中中間的三明治結(jié)構(gòu)部分為水冷散熱片114,散熱片的上下表面分別安裝了兩個服務(wù)器主板112a和112b以及CPU、內(nèi)存等發(fā)熱元件。由鋁錠加工壓疊壓而成的散熱片114的內(nèi)部有多個如122這樣的冷凍水通孔,用于帶走散熱片吸收的服務(wù)器熱量。散熱片114的表面則根據(jù)服務(wù)器器件的發(fā)熱程度還專門刻蝕出不同深淺的平臺,用于安裝發(fā)熱量不同的器件,比如標(biāo)識為116的CPU和標(biāo)識為118的芯片組等高發(fā)熱量器件,置于靠近冷凍水供水通道的平臺,而標(biāo)識為120的內(nèi)存、標(biāo)識為124網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)識為130的低發(fā)熱量器件則可置于稍遠(yuǎn)離冷凍水通道的平臺,部分設(shè)計(jì)中標(biāo)識為126的服務(wù)器風(fēng)扇等還仍然會用于給服務(wù)器表面的器件散熱,下面會更為詳細(xì)介紹。

[責(zé)任編輯:李洪亮]
李洪亮
據(jù)華爾街日報(bào)報(bào)道,IBM宣布將與谷歌、NVIDIA等公司組建OpenPower Consortium聯(lián)盟,屆時所有聯(lián)盟里的成員都可以獲得IBM微處理器的設(shè)計(jì)授權(quán),允許他們開發(fā)自己的Power芯片。
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