当你感觉很热时，保持凉爽

进入夏季，人们开始寻找保持凉爽和避暑的方法。但数据中心的温度也在上升——原因各不相同。

处理器现在的功率超过 200W，GPU 的运行功率超过 300W，而且未来组件的功耗还会越来越大。高性能计算领域的高密度机架配置正在从 20kW 增加到 40kW，预计到 2022 年每机架的功率将超过 70kW。我甚至看到功率密度在七年内翻了一番。由于服务器的生命周期为三到五年，因此您需要选择系统并采用能够经受住时间考验且仍能保持最高性能的冷却策略。这意味着数据中心管理人员面临着实现最佳运营成本、增加密度和降低电源使用效率* (PUE) 的挑战——同时还要努力控制这一巨大的热量范围。

如何保持冷静

就像关掉家里的空调来保持饮料凉爽一样，降低数据中心的环境空气温度来冷却运行功率超过 1kW 的服务器已被证明是无效的。数据中心经理正在仔细研究替代冷却方法，包括全封闭机架、后门热交换器和直接液体冷却 (DLC)。这些技术有什么共同点？使用水来冷却服务器。

水里有东西

就像在炎热的天气里泡一泡游泳池能帮你降温一样，液体的热容量是空气的 1000 倍，所以它是一种合乎逻辑的替代方案。让我们来看看几个液冷系统。

对于那些不需要 DLC 系统功率密度或性能的组织来说，后门热交换器可能是正确的选择。后门热交换器取代了 IT 机架外壳上的标准后门。通过使用机架安装设备将冷供应空气吸入底盘，加热的排气通过充满液体的线圈，将热量传递给液体，冷中和空气流回数据中心。这些系统仍然使用数据中心空气来冷却服务器，但随后尝试通过液体到空气热交换器将部分或全部热量带入数据中心冷冻水系统。 

全封闭式机架解决方案（如HPE 自适应机架冷却系统 (ARCS)）是一种闭环冷却系统，旨在消除当今服务器、大容量存储和核心网络系统产生的高热量。HPE 自适应机架冷却系统配备机架基础设施、冷却和 IT 配电，提供标准化的高性能冷却方法，可实现全机架功率密度，而无需对数据中心进行广泛的冷却升级。由于 ARCS 是独立的，因此它不使用数据中心空气，并且冷却参数可以针对正在冷却的特定集群进行调整。ARCS 可以使用数据中心冷冻水或温水来散热。

为了满足百亿亿次级计算时代的需求，惠普企业旗下的 Cray 公司推出了新一代液冷基础设施Shasta 。该机柜架构包含许多创新功能，支持最高功率的 CPU 和 GPU（超过 500W），与标准风冷机架基础设施相比，可大幅减少互连布线要求，并将运营费用降低高达 50%。

现在， HPE Apollo 2000 Gen10 Plus 系统的产品组合中加入了新的直接液体冷却 (DLC) 解决方案，该解决方案将于 2020 年 8 月上市。Apollo DLC 由冷板和管道组成，冷却液流经服务器内的组件，并将热量从这些组件中带走。歧管沿着机架的长度运行，将冷却液供应到服务器，热水流向机架内的冷却液分配单元 (CDU)。然后，CDU 连接到设施水，温度高达 32°C (89.6°F)，然后水从服务器返回。

图1:安装在HPE应用程序XL225N10+服务器上的DLCCPU冷却环,然后安装在HPE阿波罗10+底盘上,以构成HPE阿波罗10+系统

使用 HPE 的 DLC 解决方案的好处很快就显现出来。首先，该解决方案完全由 HPE 集成、安装和支持。即插即用设计与后门热交换器一样易于安装，只需在数据中心连接设施水即可。实施 DLC 可让 HPE Apollo Gen10 Plus 系统支持 240W 以上的 HPC 和 AI 应用程序处理器，以便您可以部署性能最高的 CPU。运行温度较低的系统可减少组件故障（即内存、CPU 和 NIC），这意味着与空气系统相比，可用性更高，基础设施性能更高，可靠性更好，最终成本更低。过去采用 DLC 解决方案通常过于昂贵，无法证明回报是合理的，但 HPE 的 Apollo DLC 系统是一种低成本解决方案，可在服务器上减少高达 75% 的风扇功耗。而且由于系统不需要行内冷却器或二次管道，因此价格会随着每个机架线性增长。   

图 2：Apollo DLC 解决方案的全机架渲染图

加速 HPC 的价值

当您寻找克服高温和最大限度提高系统性能的方法时，请记住 HPE 提供了广泛的解决方案，可满足您对各种规模数据中心的独特需求。带有 DLC 的 Apollo 2000 Gen10 Plus 系统是一款即插即用系统，专为最高瓦数 CPU 设计，可让您提高功率密度并大幅降低总体能耗 — 无论是使用热水还是冷水系统。

为百亿亿次级计算时代做好准备

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