华为FusionServer Pro全液冷系统:开启数据中心绿色节能新时代

发布时间:2025-09-12      浏览量: 11

华为FusionServer Pro服务器全液冷散热系统定位及特点


华为FusionServer Pro全液冷系统解决方案(以下简称全液冷系统)是面向IT设备高密部署,减少TCO投入,绿色节能,并有效提升运算效率的制冷解决方案,可以广泛应用于大学、公有云、企业等的计算业务。


该方案采用密闭式全液冷机柜设计,全部的热量均由液冷带走,机房无需部署IT设备制冷空调,从而可以减少或免除冷水机组建设投资,同时由于全部热量均采用高效率的液体换热,因此可以大幅降低制冷PUE(Power Usage Effectiveness),其次机柜密闭可以带来噪音的大幅降低,体现液冷绿色节能的优势。

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定位





全液冷系统是在高密部署、TCO节约、节能降噪、提升系统性能等方面带来极具竞争力的解决方案:


应用在数据中心高功耗密度服务器机柜部署场景时,可以独立提供服务器在机房的散热,整机散热能力高达65KW,可以解决采用传统风冷空调制冷部署困难的问题。


支持最高32℃高温进水,可以取消绝大部分机房空调的部署,从而大幅节约机房的capex投资,同时系统运行阶段冷却能效(Cooling PUE)可低至1.05,可大幅节约能源opex支出,从而可以帮助客户大幅节约TCO。


采用密闭式液冷解决方案,全部功耗均采用水冷系统带走,机柜运行噪音更低,同时由于取消了绝大部分空调,机房运行能耗和噪音也做到最大限度的降低,体现极致绿色节能的优势。


采用水冷板对CPU等关键部件散热,可以保障CPU长期稳定运行在合适的温度,对比风冷,可以有效支持芯片最大性能的稳定输出,从而有效的提升系统运算能力的输出。





特点





全液冷系统具有高密度、高能效、高可靠、易部署、易维护特点。


高密度


  • 单个机柜可以集成20个X6000,单个X6000最多支持4个2P液冷计算节点。

  • 单个机柜最大支持65KW散热能力。

高能效

  • 最高支持32℃供水温度,支持自然冷却,冷却PUE可最低至1.05。

  • 柜级密闭,热量均由水冷带走,实现极致高效换热。

  • 液冷计算节点最高支持50℃进水,冷却效率更高。


高可靠


  • 减免部署制冷空调,制冷系统可维护性更好,可靠性更好。

  • 高强度加固设计水冷头,保障长期可靠稳定运行。

  • 优质耐腐蚀的液路管道部件,保障长期可靠稳定运行。

  • 集成液路监控系统,防凝露、漏液监测和自动排气。

  • 选用高质量高可靠管路部件,关键部件冗余备份设计,保障系统高可靠。


易部署


  • 机柜密闭,无需机房级风道管理,部署更方便。

  • 机柜上电,通水即可运行,部署更加灵活高效。

  • 支持柜级集成小型CDU,免除二次管路,部署更灵活,更快捷。


易维护


  • 支持单个液冷计算节点拔插维护。

  • 无泄漏快速插接头,即插即用。

  • 液冷运行状态可通过网管远程监控,易管理,易运维。





液冷系统





全液冷系统由一次侧与二次侧两部分组成:


  • 一次侧包含:冷却塔和(可选)冷水机组等部件。

  • 二次侧包含:CDU、液冷机柜、液冷机箱、液冷节点等部件。

全液冷系统的逻辑架构图,如图1-1和图1-2所示。

图1-1 逻辑架构图(外置柜式CDU)


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图1-2 逻辑架构图(内置框式CDU)

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散热系统





全液冷系统是一种密闭式液冷系统,通过冷板和HEX(Heat Exchanger,风液换热器)两种高效换热部件将所有的热量通过液体带出机房,从而可以免除绝大部分制冷空调的部署。


一方面,全液冷系统利用CDU提供循环动力,使CDU二次侧输出的温水与芯片壳体直接进行热交换,采用冷板直接液冷方式将直接液冷部分(通常为CPU等大功耗器件)的热量带出机房。


另一方面,全液冷系统利用服务器自身的风扇提供循环动力,通过分布在机柜两侧的HEX对机房一次侧的温水与服务器排出的热风进行热交换,将液冷机柜中的间接液冷部分(通常为小功耗器件)的热量带出机房。全液冷系统的散热原理如图1-3所示。


图1-3 散热系统

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表1-2 散热系统组件说明

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全液冷机柜





外部结构


图1-8 外部结构,单个全液冷机柜最大支持集成20个X6000。


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图1-9 内部组件

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CCU





CCU安装在密闭式全液冷机柜中,提供液冷系统的水浸、温度等监控特性。


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CDU





全液冷系统提供液冷CDU,液冷CDU通过液体到液冷换热器把CPU、VRD、GPU等大功耗部件上的热量从二次侧循环水系统带到一次侧循环水系统,从而通过一次侧循环水把热量循环到冷却塔从而带出机房。CDU同时提供二次侧流量分配,压力控制,防止二次侧冷凝等功能。


全液冷系统支持的CDU分为2款,外置柜式CDU(305KW)和内置框式CDU(30KW):


外置柜式CDU适用于规模较大(推荐大于5柜),一次性部署的场景。


内置框式CDU适用于规模较小(推荐小于5柜),分批灵活部署的场景。





工质水





全液冷系统采用特定配方的液冷工质,主要成分为25%乙二醇及防止管路腐蚀,抑制细菌增长的微量成分,它可以有效的支持液冷换热。

工质水一般为当地采购,具体订购信息可以联系华为的专业人员获取帮助。


表1-4 工质水水质要求

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