AI算力競賽加速散熱技術(shù)變革，液冷方案獲行業(yè)青睞

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進(jìn)入AIGC時(shí)代，智算中心規(guī)模日漸龐大，服務(wù)器能耗與日俱增。如何降低智算中心能耗已成為國家和地方政府關(guān)注的焦點(diǎn)。

工信部數(shù)據(jù)顯示，2022年全國數(shù)據(jù)中心總耗電量約2700億千瓦時(shí)。當(dāng)前，大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心仍主要采用風(fēng)冷散熱技術(shù)，在單柜密度、PUE值方面已愈發(fā)難以滿足行業(yè)發(fā)展及綠色節(jié)能方面的要求，而冷板式液冷方案則為現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造提供了諸多便利。

近日，國產(chǎn)CPU領(lǐng)軍企業(yè)飛騰信息技術(shù)有限公司正式發(fā)布飛騰騰云S5000C服務(wù)器液冷解決方案，并在第十二屆中國電子信息博覽會(huì)上榮獲創(chuàng)新金獎(jiǎng)。

液冷釋放芯片極致性能

目前，常規(guī)風(fēng)冷僅支持8-10kW的單柜密度，若繼續(xù)采用風(fēng)冷散熱，將導(dǎo)致行間空調(diào)需求數(shù)量陡增，算力成本也將急劇增加，因此高密度散熱場景下液冷方案成本和性能優(yōu)勢(shì)顯著。本次飛騰聯(lián)合同泰怡針對(duì)S5000C服務(wù)器液冷解決方案進(jìn)行測試，結(jié)果表明基于本次液冷解決方案打造的下一代高性能液冷服務(wù)器，如果應(yīng)用在30KW風(fēng)液式CDU液冷機(jī)柜中，單機(jī)柜可配置25臺(tái)1U雙路液冷服務(wù)器，相對(duì)風(fēng)冷機(jī)柜理論上可提升297.6%。

30KW 風(fēng)液式液冷機(jī)柜

測試結(jié)果還表明， S5000C高主頻芯片可以在液冷系統(tǒng)的加持下穩(wěn)定可靠運(yùn)行，主頻相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)版芯片提高20%。

液冷實(shí)現(xiàn)算力綠色節(jié)能

中國信息通信研究院測算，到2030年我國數(shù)據(jù)中心耗電量將達(dá)到5900億千瓦時(shí)。工信部等部門在2021年12月提出加快綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)，到2025年全國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率（PUE）降到1.3以下。

相較于傳統(tǒng)風(fēng)冷，液冷方案采用液態(tài)介質(zhì)作為熱傳遞介質(zhì)，熱傳導(dǎo)效率比空氣大大提高，可以更有效地移除計(jì)算機(jī)組件中的熱量，從而降低能耗。本次測試結(jié)果表明，液冷系統(tǒng)的整體能耗相較風(fēng)冷可降低約10%左右，同時(shí)滿足國家要求的PUE值，從而降低空調(diào)機(jī)房以及機(jī)柜的電力成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)適用性。

飛騰騰云S5000C液冷機(jī)柜以及服務(wù)器結(jié)構(gòu)圖

此外，本次飛騰推出的液冷解決方案基于四臺(tái)雙路服務(wù)器進(jìn)行系統(tǒng)功耗測試，進(jìn)液溫度在40℃以上， S5000C結(jié)溫控制在65℃以內(nèi)，CPU的結(jié)溫溫度波動(dòng)在±1℃以內(nèi)，使得服務(wù)器系統(tǒng)的核心部件在一個(gè)較低且穩(wěn)定的溫度下運(yùn)行，大大提高了系統(tǒng)的可靠性以及核心部件的使用壽命。整個(gè)液冷系統(tǒng)熱阻低，散熱能力顯著加強(qiáng)。

為了最大限度降低漏液帶來的風(fēng)險(xiǎn)，本次飛騰液冷解決方案還采用了一套漏液感知與干預(yù)系統(tǒng)。通過漏液檢測接口直接檢測漏液，在第一時(shí)間通過BMC發(fā)送警報(bào)。在本次測試中，飛騰針對(duì)主板的LEAKAGE 4pin 漏液檢測接口進(jìn)行了測試，目前該接口已通過漏液檢測設(shè)備識(shí)別檢測與移除告警以及模擬漏液故障報(bào)警等測試。

隨著AI技術(shù)的飛速發(fā)展，液冷技術(shù)特別是冷板式液冷正獲得越來越多數(shù)據(jù)中心的青睞。由于冷板式液冷的硬盤、光模塊等服務(wù)器部件以及運(yùn)維模式和機(jī)房承重與傳統(tǒng)風(fēng)冷場景基本一致，因此不需要對(duì)現(xiàn)有風(fēng)冷機(jī)房和機(jī)柜進(jìn)行大規(guī)模改造，升級(jí)成本也相對(duì)較低。飛騰本次發(fā)布的飛騰騰云S5000C服務(wù)器液冷解決方案不僅能夠顯著提升數(shù)據(jù)中心的能效和散熱性能，還能夠降低噪音和運(yùn)營成本，這對(duì)于追求高效率和可持續(xù)運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心來說至關(guān)重要。

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