蓄電池已經(jīng)在我們的生活中很普遍了，家電、汽車等蓄電池的應(yīng)用范圍非常廣泛。蓄電池在我們的生活中扮演著十分重要的角色，我們都知道，那就是電池用舊了要全部換掉，絕不能新舊混裝搭配使用。
由于人們?cè)谛铍姵氐氖褂弥胁⒉皇至私�，所以在蓄電池使用中多多少少�?huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。例如，新舊蓄電池一起串聯(lián)使用，殊不知，這種做法會(huì)縮短新蓄電池的使用壽命。
新蓄電池由于化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)較多，端電壓較高，內(nèi)阻較小，而舊蓄電池端電壓較低，內(nèi)阻較大，一般12V新蓄電池內(nèi)阻為0.015-0.018歐姆，舊蓄電池的內(nèi)阻卻多在0.085歐姆以上，如果將新舊蓄電池串聯(lián)使用，那么在充電狀態(tài)下，舊蓄電池兩端的充電電壓將高于新蓄電池兩端的充電電壓，結(jié)果造成新蓄電池尚未充滿，而舊蓄電池早已經(jīng)過(guò)高，而在放電狀態(tài)下，由于新蓄電池的容量比舊的蓄電池容量大，結(jié)果造成舊蓄電池過(guò)量放電，甚至引起舊蓄電池反極，蓄電池鼓脹造成副作用。它會(huì)損耗新蓄電池的電能，同時(shí)也會(huì)造成電器內(nèi)部的電壓不穩(wěn)，也存在著舊蓄電池使用過(guò)度所帶來(lái)的危險(xiǎn)。
新舊蓄電池千萬(wàn)不能混搭使用，混搭使用不但不能省電，反而浪費(fèi)電能，結(jié)果是得不償失。蓄電池組是數(shù)據(jù)中心后備電源系統(tǒng)中非常重要的一環(huán)，但又是主要的故障點(diǎn)。美國(guó)Ponemon研究院2010年的報(bào)告中這樣描述，“從受訪的453個(gè)數(shù)據(jù)中心用戶處得到反饋，80%的數(shù)據(jù)中心在運(yùn)行過(guò)程中遇到過(guò)局部或整體電源事故。平均每次電力故障給用戶帶來(lái)的損失是50萬(wàn)美金，其中65%是由于UPS系統(tǒng)蓄電池的故障引起的，51%是人工操作失誤。近日據(jù)國(guó)內(nèi)多家媒體報(bào)道，2014年6月，國(guó)內(nèi)某商業(yè)銀行總行機(jī)房突發(fā)線路電氣故障并引發(fā)火災(zāi)，初步估計(jì)是由于機(jī)房電氣系統(tǒng)方面著火。
本文主要是從美國(guó)NDSL集團(tuán)的CELLWATCH蓄電池監(jiān)測(cè)產(chǎn)品如何幫助用戶預(yù)防蓄電池燃燒方面來(lái)闡述的。蓄電池燃燒的原因主要有三項(xiàng)：
1，蓄電池過(guò)度充電及電池?zé)崾Э毓收?/p>
如果蓄電池出現(xiàn)過(guò)度充電，電池會(huì)產(chǎn)生大量的可燃易爆氣體，并通過(guò)密封閥排出，如果遇到火花很容易引起火災(zāi)。另外，如果蓄電池出現(xiàn)過(guò)充，電池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生過(guò)多熱量并且不能及時(shí)得到釋放，會(huì)引起蓄電池本身的熱失控事故，進(jìn)而引起蓄電池燃燒及火災(zāi)。
CELLWATCH解決方案：最新版系統(tǒng)提供了專業(yè)檢測(cè)，預(yù)警和防止電池?zé)崾Э氐墓δ?基于TRC熱失控控制器)。
CELLWATCH系統(tǒng)通過(guò)電壓、電流及溫度三個(gè)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，在熱失控現(xiàn)象處于早期狀態(tài)時(shí)就能全面并準(zhǔn)確地判斷到。發(fā)現(xiàn)熱失控現(xiàn)象后CELLWATCH會(huì)通知數(shù)據(jù)中心管理者，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施把故障處理。如果在預(yù)定時(shí)間內(nèi)用戶并沒(méi)有采取任何措施，為防止熱失控現(xiàn)象進(jìn)一步惡化，CELLWATCH會(huì)把電池串與充電器脫鉤。這個(gè)步驟的重點(diǎn)是用戶的負(fù)載在整個(gè)過(guò)程中還是會(huì)受到保護(hù)直至相關(guān)措施得到實(shí)施，Cellwatch可以按照IFC608.3的要求將熱失控電池組與充電器斷開，徹底避免熱失控引起的電池火災(zāi)隱患。
2，蓄電池單體間連接松動(dòng);
蓄電池單體間連接條松動(dòng)，是蓄電池系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)遇到的故障。主要是由于安裝時(shí)沒(méi)有緊固、或是電池使用兩三年后因?yàn)檫B接條金屬銅的熱脹冷縮造成連接松動(dòng)。當(dāng)蓄電池組放電或較大電流充電時(shí)，因連接松動(dòng)造成連接部件間電阻過(guò)大、熱量積累、溫度升高，進(jìn)而引起電池塑料外殼冒煙起火。燃燒過(guò)程中電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的可燃?xì)怏w會(huì)起到助燃的效果，嚴(yán)重的會(huì)引起整組電池或整層電池組燃燒。但并不是所有的連接松動(dòng)都會(huì)引起燃燒，取決于松動(dòng)的程度以及電池組電流的大小。
CELLWATCH解決方案：同時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池與電池間連接。
CELLWATCH系統(tǒng)采用的是電池正極連接法(如右圖)。兩根測(cè)試線之間形成一個(gè)歐姆值(內(nèi)阻值)的測(cè)試回路，每個(gè)測(cè)試回路監(jiān)測(cè)的對(duì)象是一節(jié)電池及兩個(gè)電池間連接條的歐姆值。當(dāng)電池內(nèi)阻發(fā)生變化或者連接條發(fā)生松動(dòng)，都會(huì)被發(fā)現(xiàn)并跟蹤直至產(chǎn)生告警，以便用戶能及時(shí)排出安全隱患。
對(duì)比普通的單體溫度檢測(cè)法
也有廠家采用測(cè)試線直接連接電池正負(fù)極的方式，采用單節(jié)電池單個(gè)監(jiān)測(cè)模塊的設(shè)計(jì)，主要利用單節(jié)電池溫度的監(jiān)測(cè)功能來(lái)提供類似的告警。這種方式的局限性在于不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)連接松動(dòng)的隱患，因?yàn)槲覀冊(cè)谏厦孢B接松動(dòng)故障分析中看到，連接條松動(dòng)并不一定會(huì)引起溫度上升，只有在大電流時(shí)才會(huì)引起電池溫度上升，進(jìn)而引起電池燃燒。
綜合這兩種監(jiān)控方式相比來(lái)講，如果在線電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能在監(jiān)測(cè)電池的同時(shí)也能監(jiān)測(cè)到電池單體連接狀態(tài)，會(huì)幫助用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)連接條松動(dòng)的隱患，防止電池火災(zāi)的發(fā)生。
3，蓄電池殼體滲漏;
蓄電池一般采用塑料外殼，蓄電池都比較重，在搬運(yùn)過(guò)程中容易因碰撞造成外殼出現(xiàn)細(xì)小裂縫，當(dāng)電池內(nèi)部沒(méi)有壓力時(shí)，不容易看到電池漏液。在電池進(jìn)行充放電后，內(nèi)部壓力增大，會(huì)加速電解液(硫酸)從電池裂縫中滲出，滲出的硫酸流到接地的電池架上會(huì)引起短路而引發(fā)火災(zāi)事故。
CELLWATCH解決方案：通過(guò)連續(xù)的電壓掃描及每天的歐姆值監(jiān)測(cè)，Cellwatch能夠更好地檢測(cè)到電池漏液。這個(gè)不能代替接地故障的檢測(cè)，但Cellwatch能發(fā)現(xiàn)一些電池故障的癥狀。
綜上所述，我們可以看到如果采用可靠、穩(wěn)定的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以從根本上幫助用戶解決蓄電池維護(hù)難、故障發(fā)現(xiàn)難的問(wèn)題、幫助預(yù)防因?yàn)樾铍姵貑?wèn)題引起的火災(zāi)，極大地提高數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)的安全性。CELLWATCH產(chǎn)品在幫助用戶保障蓄電池系統(tǒng)安全性的基礎(chǔ)上，向用戶提供了管理蓄電池的有效手段，從而避免蓄電池的提前報(bào)廢和過(guò)度使用，給用戶帶來(lái)很好的投資回報(bào)。
高密度數(shù)據(jù)中心發(fā)展至今,迫切需要解決的問(wèn)題是降低PUE值。隨著電子信息機(jī)房IT設(shè)備和供配電系統(tǒng)的高度集成化,機(jī)房散熱量日漸趨高,必須要有強(qiáng)大的制冷系統(tǒng),來(lái)維持機(jī)房的環(huán)境溫度能保持在一個(gè)合理范圍內(nèi)。從圖1中可以看出,電力在數(shù)據(jù)中心的消耗僅有33%供給了IT負(fù)荷,散熱負(fù)荷卻高達(dá)63%,也就是說(shuō),散熱負(fù)荷已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了IT設(shè)備的負(fù)荷。這意味著,降低IT設(shè)備的發(fā)熱量,可相應(yīng)地降低散熱負(fù)荷,也就是降低了用于制冷設(shè)備的電力,這對(duì)于降低PUE值是一個(gè)關(guān)鍵的因素。
在現(xiàn)代電子信息機(jī)房中,空調(diào)負(fù)荷主要來(lái)自計(jì)算機(jī)主機(jī)設(shè)備、外部輔助設(shè)備的發(fā)熱量,這些發(fā)熱量大約占機(jī)房空調(diào)總熱量的80%～95%,而在計(jì)算機(jī)主設(shè)備(包括服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等)中,服務(wù)器所產(chǎn)生的熱量約占到80%左右�？梢�(jiàn),降低服務(wù)器的發(fā)熱量,從而降低制冷系統(tǒng)的能耗是至關(guān)重要的。
目前,很多數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器散熱采用風(fēng)冷技術(shù),即用空氣來(lái)冷卻�？諝獠⒉皇呛芎玫睦涿�。若采用液冷,其冷卻效果比空氣強(qiáng)1000～3000倍。風(fēng)冷所不能解決的高能耗、低性能的問(wèn)題,用液冷技術(shù)卻可以得到顯著的改善。服務(wù)器也因此實(shí)現(xiàn)了高密度、低噪音、低傳熱溫差、全年自然冷卻的效果。
液冷是利用工作流體作為熱量傳輸?shù)拿浇?將熱量由熱區(qū)傳遞到遠(yuǎn)處再進(jìn)行冷卻。由于液體比空氣的比熱大很多,散熱速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣,因此制冷效率遠(yuǎn)高于風(fēng)冷散熱,由于省去了風(fēng)扇,也能達(dá)到降低噪音的效果。
液冷服務(wù)器不用壓縮機(jī)制冷,使得整個(gè)系統(tǒng)全年P(guān)UE值下降到1.2以下并非難事,同時(shí)服務(wù)器CPU可超頻運(yùn)行,計(jì)算性能可提高12%。國(guó)外研究表明,CPU核溫每提高10℃,可靠性降低一半。而液冷服務(wù)器的CPU核溫比風(fēng)冷極限溫度可低20～30℃,可靠性必將大大提高。
1 液冷服務(wù)器的原理
制冷系統(tǒng)的制冷原理主要在于冷量傳輸?shù)耐緩讲町悺＠涿降娜珶釣轱@熱與潛熱之和。濕熱是液體在加熱或冷卻過(guò)程中,溫度升高或降低而不改變其原有相態(tài),所需吸收或放出的熱量時(shí),不發(fā)生相變;而潛熱是相變潛熱的簡(jiǎn)稱,為單位質(zhì)量的物質(zhì)在等溫等壓情況下,從一個(gè)相變化到另一個(gè)相時(shí),所吸收或放出的熱量。這是物體在固、液、氣三相之間以及不同的固相之間相互轉(zhuǎn)變時(shí)具有的特點(diǎn)之一,固、液之間的潛熱稱為熔解熱或凝固熱,液、氣之間的潛熱稱為汽化熱或凝結(jié)熱,而固、氣之間的潛熱稱為升華熱或凝華熱。
對(duì)于超高功率密度的數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō),風(fēng)冷技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的高效散熱,而水冷或液冷有兩大好處:一是把冷卻劑直接導(dǎo)向熱源,而不是像風(fēng)冷那樣間接制冷;二是和風(fēng)冷相比,每單位體積所傳輸?shù)臒崃?散熱效率)比風(fēng)冷高幾千倍。
由于液體的比熱容大,能吸收大量的熱量而保持溫度不會(huì)有明顯的變化,液冷系統(tǒng)中CPU的溫度能夠得到很好的控制,突發(fā)的操作不會(huì)引起CPU內(nèi)部溫度瞬間大幅度的變化,因此能允許CPU進(jìn)行超頻工作,從而節(jié)省服務(wù)器的數(shù)量。此外,由于泵的噪聲很小,整個(gè)液冷系統(tǒng)的噪音比與風(fēng)冷系統(tǒng)小很多,可達(dá)到“靜音機(jī)房”的效果。此外,由于省掉了風(fēng)扇及機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng),因此節(jié)省了電費(fèi)和耗能。
該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于超高功率密度數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器的散熱,為數(shù)據(jù)中心的散熱問(wèn)題提供一個(gè)優(yōu)異的解決方案。
圖2 給出了風(fēng)冷服務(wù)器與液冷服務(wù)器的比較。
值得一提的是,服務(wù)器的液冷技術(shù)并不需要昂貴的水冷機(jī)組,在減少總體擁有成本的同時(shí),顯著提高了數(shù)據(jù)中心的能源效率,而且做到了綠色環(huán)保。它還可以控制運(yùn)營(yíng)成本,使初始投資實(shí)現(xiàn)快速回報(bào)。這在那些高電力成本、高運(yùn)營(yíng)成本的數(shù)據(jù)中心顯得尤其重要。
使用液冷系統(tǒng)的節(jié)能效果十分明顯。服務(wù)器前部必須要保持25℃以下才能穩(wěn)定工作,精密空調(diào)想要保持這個(gè)溫度,必須在空調(diào)冷風(fēng)口達(dá)到18～20℃,而液冷媒只要能達(dá)到20～25℃就可以。另一方面,遠(yuǎn)程制冷的效率比較低,而液冷媒在相對(duì)封閉的運(yùn)行環(huán)境中,效率較高。
形象地理解,液冷設(shè)備與精密空調(diào)的區(qū)別,就像冰箱制冷與冷庫(kù)制冷的區(qū)別。對(duì)機(jī)房來(lái)說(shuō),液冷媒將每個(gè)機(jī)柜包裝成為一個(gè)“冰箱”,而精密空調(diào)則把整個(gè)機(jī)房制冷視為一個(gè)“冷庫(kù)”,其能耗的差別不言而喻。使用液冷技術(shù)節(jié)能的效果不僅僅在于制冷方面,液冷技術(shù)有一個(gè)與眾不同的系統(tǒng),叫Freecooling(自然冷卻系統(tǒng))。液冷媒的進(jìn)口溫度需要低于15℃,而當(dāng)環(huán)境溫度低于15℃時(shí),就可以不需要通過(guò)循環(huán)制冷來(lái)制冷液體,僅僅用自然冷量制冷即可。這一切都是自動(dòng)調(diào)節(jié)的,不需要人工操作。使用液冷系統(tǒng)的節(jié)能效果十分明顯。
2 液冷服務(wù)器的種類
液冷服務(wù)器的種類一般是按采用的模式和選用的冷媒來(lái)區(qū)分的。
按照系統(tǒng)模式,液冷服務(wù)器可分為直接冷卻和間接冷卻兩大類;按照工作介質(zhì)的不同,可分為水冷和其它制冷劑冷卻,制冷劑除水以外,還有變壓器油、礦物油、19.8%的乙二醇溶液、13.6%NaC的鹽水、FC-75、Coolanol45、二甲烷飽和溶液等;按照是否發(fā)生相變,可分為溫差換熱(利用制冷劑的溫升來(lái)帶走熱量)和相變換熱(利用制冷劑的氣化潛熱來(lái)帶走熱量)。
(1)間接液冷服務(wù)器
間接液冷服務(wù)器又叫冷板式液冷服務(wù)器,其原理圖如圖3所示。如圖中所示,冷媒與被冷卻對(duì)象分離,并不直接接觸,而是通過(guò)液冷板等高效熱傳導(dǎo)部件將被冷卻對(duì)象的熱量傳遞到冷媒中。對(duì)于原有的風(fēng)冷方式來(lái)說(shuō),僅需將原風(fēng)冷散熱片替換為液冷散熱片,并將冷媒管路引出機(jī)箱即可。在間接冷卻方式中,冷媒有其自身通路,并不與電子器件直接接觸,因此只要液體管路密封性好、冷媒不泄漏,那么系統(tǒng)對(duì)冷媒種類的要求較低,多種冷媒均可實(shí)現(xiàn)其功能。
缺點(diǎn)是由于增加了傳熱過(guò)程熱阻,傳熱溫差增大,制冷效果遜于直接冷卻式,且需要額外安裝風(fēng)扇對(duì)機(jī)房的其他元器件進(jìn)行散熱。
(2)直接液冷服務(wù)器
直接液冷服務(wù)器又叫浸沒(méi)式液冷服務(wù)器,其原理圖如圖4所示。如圖中所示,發(fā)熱元器件與冷媒直接接觸,即將服務(wù)器主板、CPU、內(nèi)存等發(fā)熱量大的元器件完全浸沒(méi)在冷媒中。由于冷卻液與被冷卻對(duì)象直接接觸,散熱效果更佳,能一次性解決全部元器件的散熱問(wèn)題,無(wú)須額外配置風(fēng)扇、散熱片等。但此系統(tǒng)對(duì)原有的風(fēng)冷系統(tǒng)有較大改動(dòng),需制作密封艙體用來(lái)盛放冷媒。另外,對(duì)冷媒的要求較高,需具備絕緣性好(不導(dǎo)電)、無(wú)毒無(wú)害、無(wú)腐蝕性等物理化學(xué)特性。
直接冷卻式能解決更高熱流密度的散熱問(wèn)題。直接冷卻式是利用液體的溫差或相變將熱量直接帶走,減少了傳熱過(guò)程的熱阻,冷卻效率更高。而且,冷卻制冷劑蒸汽只需40℃的進(jìn)水,由于全國(guó)很多地方全年溫度都是在40℃以下,因此可實(shí)現(xiàn)全年自然冷卻,PUE值可降至1.05左右。
服務(wù)器設(shè)計(jì)者和數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商主要關(guān)注的問(wèn)題是數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而,在液體冷卻系統(tǒng)中,一個(gè)接頭的失效就會(huì)導(dǎo)致冷卻液無(wú)法自動(dòng)替補(bǔ)供應(yīng)。因此,對(duì)機(jī)械沖擊的抵抗能力及可靠性是液體冷卻系統(tǒng)快速插拔接頭的重要特征。服務(wù)器設(shè)計(jì)者就需要構(gòu)造優(yōu)良、鎖緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作材料耐用并兼容的快速插拔接頭。這種接頭必須能夠長(zhǎng)期保持連接狀態(tài),但在斷開進(jìn)行維護(hù)時(shí)快速接頭內(nèi)集成的閥門能夠迅速動(dòng)作,以避免冷卻液的溢出。使得密封件應(yīng)當(dāng)與冷卻液兼容,以避免膨脹、收縮或者變形。
在使用液體冷卻系統(tǒng)時(shí),為了更好地保障電子設(shè)備周圍設(shè)施的安全性與可靠性,數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商需要采用堅(jiān)固耐用且保證無(wú)滴漏的連接設(shè)備�？焖俳宇^連接后的多重密封和無(wú)密封摩擦功能,能夠保證液體冷卻設(shè)備即使在長(zhǎng)時(shí)間處于連接狀態(tài)和壓力的情況下,在斷開時(shí)也能保證無(wú)溢漏,大大提高了液體冷卻系統(tǒng)的安全性和可靠性。
此外,簡(jiǎn)單易用、設(shè)計(jì)直觀的快速插拔接頭可以滿足液體冷卻系統(tǒng)操作及維護(hù)的便利性。
比如,彩色編碼的設(shè)計(jì)為冷卻管理提供即時(shí)視覺(jué)上的辨別,這種易用且直觀的設(shè)計(jì)更加方便技術(shù)人員使用和維護(hù)。產(chǎn)品配有高質(zhì)量閥門的一鍵連接或扭鎖式接頭,操作簡(jiǎn)單快速,并且在斷開時(shí)閥門完好閉合。對(duì)于慣于連接和斷開以太網(wǎng)和電源電纜的技術(shù)人員而言,直觀設(shè)計(jì)的快速插拔接頭更方便使用。
3 國(guó)內(nèi)外服務(wù)器液冷技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
(1)國(guó)內(nèi)服務(wù)器液冷技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)知名的多個(gè)設(shè)備、軟件廠商推出了液冷服務(wù)器系統(tǒng)產(chǎn)品,包括曙光、華為、神威藍(lán)光等。
曙光推出的TC4600E-LP液冷服務(wù)器是以原有風(fēng)冷型刀片為原型,進(jìn)行了液冷改造設(shè)計(jì),除去CPU和顯卡的風(fēng)冷式散熱器,改造為液冷冷板。圖5為TC4600E-LP液冷服務(wù)器的前、后視圖。
TC4600E-LP采用CPU冷板技術(shù)以及先進(jìn)的防泄漏技術(shù),具有以下優(yōu)越的性能:
①風(fēng)扇功耗降低70%,具有更優(yōu)的整機(jī)效率;
�、贑PU可超頻運(yùn)行,計(jì)算性能提高12%;
�、跜PU核溫可降低30℃,平均無(wú)故障工作時(shí)間延長(zhǎng)50%,具有更高的可靠性;
�、茉肼暠蕊L(fēng)冷板機(jī)型低20dB(A),具有更低的噪音指數(shù);
�、萦捎谔幚砥鞯臒崃客ㄟ^(guò)水冷帶走,不需要安裝大量的機(jī)房專用精密空調(diào);
�、抟豪湎到y(tǒng)采用30℃的常溫進(jìn)水,可以實(shí)現(xiàn)全年自然冷卻,PUE值輕松降至1.2以下。
華為公司的液冷刀片服務(wù)器采用高集成LCS(Liquid Cooling System)設(shè)計(jì),在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的42U機(jī)柜中通過(guò)部署三臺(tái)裝配有高性能冷板(CH121 CH140刀片服務(wù)器)的E9000融合架構(gòu)刀片服務(wù)器,即在部署96個(gè)2路刀片服務(wù)器的情況下,對(duì)86%的器件進(jìn)行液體冷卻，相比傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)50%～60%的能耗降低，有助于將數(shù)據(jù)中心PUE值降至1.2以下。華為公司間接液冷服務(wù)器如圖6所示。
神威藍(lán)光公司的間接液冷服務(wù)器中的冷卻用水是內(nèi)部封閉循環(huán),是來(lái)自礦泉水廠處理過(guò)的純水。中間是鋁制液冷散熱板。神威藍(lán)光公司的間接液冷服務(wù)器的優(yōu)勢(shì)是集成度高,水冷散熱高效,可在一個(gè)機(jī)柜內(nèi)存放更多的CPU,僅依靠9個(gè)運(yùn)算機(jī)柜就達(dá)到了很高的運(yùn)算能力。神威藍(lán)光間接液冷服務(wù)器如圖7所示。
目前國(guó)內(nèi)有很多企業(yè)已經(jīng)開始研發(fā)液冷服務(wù)器產(chǎn)品,但截至目前,大部分企業(yè)使用液冷技術(shù)多采用純水作為冷媒。眾所周知,含雜質(zhì)的水是電的良導(dǎo)體,一旦冷媒泄漏,與主板上的塵埃等雜質(zhì)混合,后果不堪設(shè)想。且選用水作為冷媒,是利用水的溫升帶走發(fā)熱元件的熱量,只利用了水的顯熱,并沒(méi)有發(fā)揮其全部功效,還有很大的潛能可以發(fā)揮。
(2) 國(guó)外液冷服務(wù)器的現(xiàn)狀
國(guó)外液冷服務(wù)器的用戶主要還是大型數(shù)據(jù)中心和超級(jí)計(jì)算中心,已經(jīng)有一些用戶開始使用液冷服務(wù)器。比如美國(guó)國(guó)家安全局、美國(guó)空軍、CGG、ORANGE、VIENNA科學(xué)計(jì)算集群、日本東京工業(yè)大學(xué)已經(jīng)使用了Green Revolution Cooling的浸沒(méi)式液冷技術(shù),美國(guó)AFRL、ERDL、法國(guó)TUTAL、歐洲AWE等使用了SGI的液冷服務(wù)器,德國(guó)LRZ已經(jīng)使用了聯(lián)想(原IBM)的Next Scalen x360 M5冷板式液冷服務(wù)器。
IBM的新SuperMUC超級(jí)計(jì)算機(jī)中心(LRZ)Super MUC與IBM xiData Plex均采用了水冷技術(shù),即采用40℃的溫水作為IT設(shè)備制冷的冷媒工質(zhì)。比起普通的風(fēng)冷系統(tǒng),這種水冷系統(tǒng)的散熱效率高4000倍,能耗也大幅度降低。除此之外,其產(chǎn)生的熱水可以給萊布尼茲超級(jí)計(jì)算機(jī)中心園區(qū)的其他生活建筑供熱,每年可節(jié)約125萬(wàn)美元。IBM間接液冷服務(wù)器如圖8所示。 |
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