液冷板冷卻技術

在設計先進冷卻技術的同時,我們也考量既有機房的可兼容性,同時發展液冷板冷卻技術。
相較於氣冷技術,液冷板冷卻技術除了擁有較好的冷卻效率之外,同時亦能與已上線提供服務的機櫃並存。

先進液冷卻技術: 無縫升級的新選擇

既可提升冷卻效率,亦可沿用既有機房設施。

全面提升綜合效率,不妥協每項要求

  • 更高的運算密度
    液冷板冷卻方案提高了伺服器上的晶片瓦數上限,提供了高運算密度的可能性。此外液冷板也改變了伺服器內的氣冷架構,透過省去了原本十分佔體積的散熱鰭片降低伺服器體積,因此可容納更多的伺服器於有限的機櫃空間中。
  • PUE 效率
    此冷卻方案利用液冷技術將熱帶走的方式,以減少機房內空調的使用量,可用較少的冷卻功耗達成較高的散熱效果。
  • IT 穩定運作
    氣冷往往需要較高的風扇轉速用以散熱,採用液冷技術除了可以降低系統風扇的轉速,也大幅降低了揚塵與振動的頻率。IT 系統可以在較穩定的環境中運作,提高了系統服務壽命。
  • 相近於氣冷的維護方法
    液冷伺服器的維護方式和風冷方式類似,可以容易地進行替換,不需要額外的注意即可完成伺服器維護工作。
  • 消振與異音
    由於液冷板冷卻技術帶走了系統的大部分熱源,因此系統風扇的轉速可以降低,減少了系統振動以及高轉速的異音,現場維護人員可以擁有較友善的操作環境。
  • 操作安全
    透過先進的漏液偵測與機構設計,可大幅降低液冷方案的不預期意外,亦有效確保操作人員的安全。

液冷板冷卻解決方案如何運作?

每一台液冷伺服器的機殼裡包含兩個快接插座 (一進一出),將機櫃背面的內循環液自入水口引導進入液冷板後,順著管路流動方向流向出水口,當液體流經系統處理器與熱源後,液體會被加熱成為高溫液體。

當高溫液體流出伺服器後,會被導引到背門內的熱交換器,接著背門上的風扇牆會對熱交換器內的液體進行降溫,同時機櫃下方的幫浦會將冷卻後的液體打入伺服器內,完成熱交換循環。

緯穎的液冷板冷卻技術除了可以使用水作單相液冷的解決方案外,我們也有非導電工程液的兩相液冷設計方案,可進一步提升運算密度及符合資料中心的安全需求。

多項獨家設計

即時監控風扇牆 + 智慧水箱幫浦 (iRPU)

緯穎的液冷板冷卻設計包括一面風扇牆進行液體降溫,使得資料中心不需要改變基礎設施 (例如水路、冷熱通道),可降低導入門檻,更快速大量部署至既有資料中心。

緯穎的智慧水箱幫浦能夠監控液體流速、風扇轉速,透過動態調整冷卻的用電量,達成冷卻效率的最佳化。此外,背門上的風扇還擁有單獨開關可在不中斷服務的情況下進行風扇更換。

專利設計的盲插插座

風阻設計的最佳化

緯穎亦透過多種專屬設計確保操作安全與冷卻效率。可靠的盲插插座,能提供輕易且接近於氣冷伺服器的維護方式。緯穎專屬的浮動式機構設計則可以提升盲插的容錯範圍,使得安裝更加輕易。

背門設計上亦有針對風量的最佳化,管路設計上採用了最小的迴轉半徑連接伺服器以降低風阻,使得風扇牆使用最少的電力提供最有效的進風量。

系統 BMC 與機櫃高度整合,全方位偵測漏液

緯穎的漏液偵測整合了伺服器的 BMC 與機櫃 (包含系統) 的多個感測器訊號,可針對管路與接頭進行預警,還可動態調整流量,甚至自動啟動系統斷電機制,避免發生意外。

合作夥伴

感謝所有參與開放運算計畫 (Open Compute Project) – Rack & Power 以及先進冷卻專案成員。

參考資料

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白皮書