• 《中國“新基建”發展研究報告》:“東數西算”下的數據中心,綠色化成必選項|雙碳觀察

    2022-4-30 16:13 來源: 鈦媒體App |作者: 韓敬嫻

     伴隨各行業對數據中心的需求持續增長,是不斷攀升的能源消耗。據《中國“新基建”發展研究報告》顯示,到2025年,全球數據中心將占全球能耗的最大份額,高達33%。在國內,全國數據中心的耗電量已經連續八年以超過12%的速度增長。

      通過建設綠色數據中心來降低功耗和運營成本,勢在必行。

      今年2月,“東數西算”工程正式全面啟動。它在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動建設算力網絡國家樞紐節點,并規劃了張家口等10個國家數據中心集群。為了推進數據中心低碳運轉,“東數西算”工程還提出了三個方向:綠色節能、算力調度、安全可靠。

      “無論從政策角度、市場需求還是技術成熟度來講,均標志著數據中心進入‘液冷時代’?!敝袊娮庸澞芗夹g協會秘書長呂天文在“2022數據中心液冷技術研討會”上表示。

      2026年液冷市場規模過千億

      通過觀察不難發現,現在服務器的主流芯片的功耗在不斷增長。服務器芯片的功率從100W、200W增長到今年下半年的350W、400W,服務器的功耗幾乎是翻倍在增長,這也就意味著單機柜功率密度也會從最早的4KW、6KW,增長到15KW到20KW。由此帶來的便是更高的制冷要求,但傳統的風冷空調的制冷方式并不能滿足散熱及時性的要求。

      從能耗的角度看,整個數據中心的能耗當中電力是最大一部分,而電力部分中40%到60%是由空調引起的,所以如何降低空調的耗電將是決定數據中心能耗的一個關鍵點。

      目前數據中心的節能方式主要有:氟泵、間接蒸發、冷板式液冷、浸沒液冷。其中,前兩種得到了廣泛使用,也是目前最合適一種制冷方式,但是現在數據中心節能的要求,要把PUE從1.4、1.5降到1.2甚至1.15,顯然目前的制冷方式不能滿足,且前兩種制冷方式受氣候條件限制較大。

      因此,液冷作為新一代數據中心的制冷方式呼之欲出。有市場分析機構預計,到2026年,液冷數據中心市場的初始估值從2018年的14.3億美元增至1205億美元,年化復合增長率達30.45%。

      所謂液冷,通俗來講就是通過液體代替空氣,把CPU、內存等IT發熱器件產生的熱量帶走,就好似給服務器局部冷卻、整體“淋浴”甚至全部浸沒。

      液冷技術最早在80年代已經有初嘗試,90年代出現一些通信設備的液冷的基站。隨著21世紀初云計算時代的到來,數據中心需要更高功率、大規模部署,液冷概念正式提出,液冷技術逐步成熟。

      據中國電子節能技術協會秘書長呂天文在“2022數據中心液冷技術研討會”上介紹,就液冷技術分類而言,根據液體冷媒和發熱源的接觸方式可分為——冷板式(間接接觸)、噴淋式(直接接觸)、浸沒式(直接接觸)。其中,浸沒式液冷以其高能效、高密度、高可用和高可靠等特性,成為主流趨勢。根據調研機構賽迪數據顯示,未來浸沒式液冷的市場占比將逐步提升,將從2019年的不到20%增長到2025年的40%以上。

      能效比提升超30%

      事實上,推動數據中心向液冷技術發展,已經成為行業共識。比如曙光等企業紛紛加大投入液冷領域投資。

      曙光早在2011年便開始相關技術研究,隨后推出國內首款標準化量產的冷板液冷服務器,實現冷板液冷服務器大規模商業化應用,又于2013率先推出世界領先的浸沒相變液冷技術,使得PUE最低可降至1.04,相比傳統風冷數據中心能效比提升超30%。


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      據曙光數創副總裁姚勇介紹,在整個液冷數據中心部分,曙光會提供兩種模式:一種是微模塊,也叫液冷微模塊。就是以微模塊為一個小的單元,隨著用電量需求增加,會將每一個微模塊復制在數據中心當中。

      另一種模式是立體液冷數據中心?,F在的機柜普遍是平層設計,但曙光將這個數據中心打造為三層鋼結構的模式。根據估算,這種三層鋼結構的設計可以減少30%左右的布線部署,大量減少運維人員的工作量。

      據了解,曙光已將這項技術應用于全國二十多個城市,覆蓋科研、金融、教育、醫療、人工智能等多個行業。其中,“東數西算”成渝樞紐節點內的西部(重慶)科學城先進數據中心便使用了曙光的“液冷數據中心”。

      西部(重慶)科學城先進數據中心運營中心主任謝華表示,在節能方面,該數據中心采用了浸沒液冷技術、余熱回收、綠色建筑、清潔能源(光伏)等多種相關技術。

      除了新建的數據中心之外,曙光也針對老舊數據中心設計了改造方案。姚勇表示,“從需求梳理、方案設計、施工、改造,再到整個系統的調優,針對于老舊機房改造的方案正跟客戶深度討論當中,相信老舊機房改造的這個市場會遠遠超過新建市場容量?!?/p>

      “產業綠色化、集約化發展已成為必然趨勢,浸沒液冷技術基于多項技術優勢與發展潛力,將迎來快速發展的機遇期?!眳翁煳脑凇?022數據中心液冷技術研討會”上說。

      在節能減排趨勢下,數據中心的綠色化都已然成為其必然的選擇,而液冷則將擔任數據中心此輪變革的技術先鋒重任

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