数据中心冷却技术的发展趋势

 

数据中心冷却技术的发展有以下趋势。
一、末端冷却设备贴近服务器
以前数据中心机房普通采用房间级空调，地板下送风的冷却方式。该方式建设成本低，机房利用率高，用于解决3~5kW的单机柜发热。但随着机架式、刀片式服务器在机房大量应用，单机柜内设备数量、功率密度、发热密度都有显著提高。传统的机房级空调已经不能解决IT设备的散热问题，行级空调、背板空调应运而生。这种新型的空调末端更贴近热源，能解决局部热点、高发热密度的问题，通过近距离的冷量传输，减小风机功耗，达到节能。不论房间级空调，还是行级空调、背板空调，都是先冷却空气，再通过冷空气与服务器的CPU进行热交换来降温。由于空气的换热效率、热流密度很低，空冷服务器有冷却能耗高、噪声大、设备密度低等问题。为解决超高功率密度IT设备散热难题，数据中心开始采用液冷技术，使用工作流体作为中间热量传输的媒介，将热量从发热区传递到远处再进行冷却。液冷技术冷却效率显著高于风冷散热，可有效解决高密度服务器的散热问题，降低冷却系统能耗而且减少噪声。
二、重视冷却系统节能
随着数据中心的竞争加剧，运营成本的压力增大，冷却系统的节能研究迫在眉睫。随着耐高温服务器的出现，越来越多的数据中心逐步尝试开发使用free-cooling（自然冷却）。自然冷源的利用主要有以下2种方向。
1、新风直接冷却
典型的案例就是Facebook在美国俄勒冈州普林维尔的数据中心。室外新风经过滤处理后，进行加湿降温，然后通过风扇墙送入机架的进风口，室外新风经服务器加热后排到室外。这种方式对室外空气质量的要求高，宁夏中卫的一些数据中心尝试应用了该技术。
2、利用深层湖水、江水冷却
典型的案例是湖南省资兴市东江湖数据中心。东江湖为我国中南地区最大的人工湖，冷水资源丰富。东江湖面积160平方千米，蓄水量8.12×109立方米。其下游小东江水温常年低于10℃，水流稳定且水质达到国家一级标准。全年90%的时间不需要机械制冷，采用江水直冷冷却，预计年平均PUE为1.15。

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