當蘋果公司等不少科技巨頭宣布在中國貴州省建立數據中心後,不少人開始注意到了數據中心的重要性,它可以說是當今不少科技企業的生存根基,於是這讓不少科技企業非常重視數據中心的建設工作。
看到數據中心的重要性後,中國國家數據中心自然也是不甘落後,開始不斷擴建,這讓中國數據中心所保存的數據量非常驚人,一度成為了中國最大的數據中心,可是這樣一個數據中心運轉一年的耗電量也非常之驚人,甚至超過了三峽大壩一年的發電總量。
耗能量高是數據中心的一個特點外,還有一個特點值得注意,那就是數據中心在工作時所產生的熱量非常驚人,這讓數據中心的溫度也非常高,所以必須進行降溫,那麼中國數據中心會拿什麼給工作中的數據計算機來降溫呢?
一、干空氣法降溫法
中國數據中心因為承載着全國的數據儲存工作,其一年耗電量已經超過三峽大壩一年的發電總量了,這讓它散發的熱量非常驚人,數據中心每天工作時,其CPU在工作負荷上是遠超過當今的一般性個人電腦的,所以這些機組散發的熱量也非常驚人,如何給數據中心的機組降溫就成了一個問題。
為了應對數據中心因為溫度過高而產生的CPU損傷問題,中國研發人員開發出了干空氣法降溫,這讓空氣通過吸收泵吸入後,通過蒸乾冷卻,由統一的出風口開始散發到數據中心的機房中,進而實現對數據中心的機房形成有效的降溫。
這種方法有些類似於中央空調,不過數據中心因為工作負荷大,產生熱量多,單單依靠干空氣進行降溫顯然是不夠的,所以研發人員又着手提高空氣冷卻法的效率,做到最大程度上降低機組的核心溫度。
干空氣所能達到的最低溫度一般都是零下五度左右,這比一般的中央空調製冷效果強得多,也可見數據中心的機組核心溫度之高。因為數據量越大,數據中心的運算負荷也就越高,這讓每天都在增加數據量的數據中心,可以說是在核心溫度上節節攀升。
零下五度的空氣散熱法為了能夠最大程度上地做到分布均勻,做到讓機組的每一個核心部件都完成降溫,就一個空氣彌散系統,這讓降溫的冷空氣能夠均勻地分布到機組中的每一個需要降溫的部件中,從而實現機組中的溫度平衡,不至於在機組內還實現溫度差。
這種空氣彌散系統也成為了干空氣製冷法的必要配件,為數據中心的大型機房進行第一輪降溫,讓機組不至於因為過高溫度而造成部件損傷。
二、冷液循環製冷法
經歷了空氣製冷後,數據中心內的機組只能說沒有因為高溫而造成部件損傷,但勢必因為部件損傷而造成機組運行的異常,導致工作效率降低,於是為了持續保證數據中心機組的工作效率,就不得不採用第二類製冷法了,這就是冷液循環製冷法。利用冷液製冷,效率相對於空氣製冷法來說,要更高同時製冷效果也更加均勻一些,所以這種方法也堪稱降溫中的黑科技,於是中國數據中心選擇這種方法來實現機組製冷也就不難理解了。
冷液循環製冷法最早起源於谷歌公司對數據中心機房的製冷新方法的探索,為了能夠有效實現製冷,谷歌公司直接將數據中心機組建在了波羅的海的海底,這樣波羅的海常年僅有不足10度的水溫浸泡着這個不斷散發熱量的數據中心。
不過這麼做肯定是有風險的,畢竟在海底的環境不能實時監控,萬一數據中心機組出現問題,那麼就將面臨數據完全丟失的風險,這是目前任何一家科技公司都不願看到的結果。
於是中國數據中心在綜合這些風險因素以及製冷方法的利弊後,決定開創獨有的冷液循環製冷法,主要工藝在於利用高壓水泵不斷將製冷液釋放後在靠近核心工作機組的管道附近進行霧化,利用冷液霧化的方法實現持續的對機組降溫。
這些霧化後對冷液在接觸到散發出高溫的機組後,很快就會發生凝結,形成液態併流回管道中,隨着抽水泵迴流後再次進行冷凝,實現循環製冷。
有了這種循環製冷的黑科技後,中國數據中心的機組儘管每天面對着高負荷的工作後,會不斷散發出高熱量,但在不斷循環製冷後,很快就能實現核心工作機組的溫度穩定,讓數據工作機組能夠正常穩定的工作,這讓中國數據中心在這一方面開始領先一步,實現了在未來數據化時代的快人一步。
看到數據中心的重要性後,中國在數據中心建設的投入也是相當大的,於是也誕生了不少黑科技,其中給數據中心機組降溫的黑科技便是其中之一。
這讓中國數據中心利用空氣製冷和冷液循環製冷兩種方法,實現了對數據中心機組的穩定製冷,讓核心工作機組的溫度始終保持在合理溫度區間,這對工作機組的持續工作可謂是十分重要的,也讓看似不起眼的降溫黑科技實際上是數據中心搭建中非常重要的一環。