微软出“奇招”,用沸腾液体为数据中心降温
这里是美国华盛顿州昆西市。
在这里,数量庞大的邮件和信息往返于微软员工之间。而在位于哥伦比亚河(Columbia River)东岸的数据中心,装有计算机服务器的钢制贮槽中的液体正因这些数据而沸腾着。
与水不同的是,这个沙发型槽体中的液体对电子设备无害,经过设计,其沸点约为122华氏度(约50摄氏度),比水的沸点低了90华氏度(约32.2摄氏度)。
因服务器运行温度产生的沸腾作用,使热量从正在运行的计算机处理器中散发。低温沸腾使服务器能够在全功率下持续运行,避免因过热而出现故障。
▲图为 Azure 首席软件工程师 Ioannis Manousakis(左),与微软数据中心高级开发团队首席硬件工程师 Husam Alissa(右)正在检查位于微软数据中心的两相浸入式冷却槽
数据中心的摩尔定律
▲图为微软杰出工程师兼数据中心高级开发团队副总裁 Christian Belady 在位于微软数据中心的两相浸入式冷却槽旁
来自加密货币矿工的一课
Azure 首席架构师、微软技术研究员兼副总裁 Marcus Fontoura 表示,这种向两相液体浸入冷却技术的转变,为有效管理云资源提供了更大的灵活性。
举例来说,管理云资源的软件可将数据中心计算需求的突发峰值分配给液冷贮槽中的服务器。这是因为,这些服务器可以在较高的功率下运行且不会有过热的风险,这个过程也被称为超频。
Fontoura 指出:“打个比方,我们知道 Teams 的使用高峰是1点或2点,通常情况下,人们会在这个时间段内的同一时间加入会议,而浸入式冷却为我们处理这些突发负载提供了更大的灵活性。”
▲沸腾的液体带走了微软数据中心计算机服务器所产生的热量
微软是第一个在生产环境中使用两相浸入式冷却技术的云服务提供商
可持续的数据中心
▲图为微软团队正在研究两相浸入式冷却技术。
从左至右分别为:数据中心运营管理部门的 Dave Starkenburg,微软数据中心高级开发团队杰出工程师兼副总裁 Christian Belady,Azure 首席软件工程师 Ioannis Manousakis 和微软数据中心高级开发团队首席硬件工程师 Husam Alissa
“我们让服务器享受深海体验”
对两相浸入式冷却技术的研究,是微软多管齐下战略的一部分,旨在使数据中心的建设、运营和维护更加可持续化且高效。
例如,数据中心高级开发团队也在探索使用氢燃料电池[3]代替柴油发电机,作为数据中心备用发电的可能性。
液冷项目与探索水下数据中心可能性的 Natick 项目[4]类似,这种数据中心可以被快速部署,并且能够被密封在类似水下管道内的海床上运行数年,无需进行任何现场维护。
水下数据中心不再充满工程流体,取而代之的是干燥的氮气。服务器由风扇和一个热交换管道系统进行冷却,该系统通过密封管道将海水泵入。
Natick 项目中的一个重要发现表明,海底服务器的故障率是陆地数据中心同样服务器的八分之一。初步分析表明,低湿度和低氧气腐蚀作用是水下服务器性能优越的主要原因。
根据 Alissa 的预计,液体侵入式槽体内的服务器将具备类似的优越性能。他说:“我们让服务器无需安置水下,即可拥有‘深海体验’。”
▲Ioannis Manousakis 是 Azure 首席软件工程师,图为他从微软数据中心的两相浸入式冷却槽体中取出一个刀锋服务器。(照片由 GeneTwedt 为微软拍摄)
展望未来
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