什么樣的冷卻方法適合數(shù)據(jù)中心運營?

什么樣的冷卻方法適合數(shù)據(jù)中心運營?

冷卻數(shù)據(jù)中心的最簡單方法是安裝空氣交換器,通過服務(wù)器室生成冷空氣。但是,如果想要節(jié)省資金,至少從長遠(yuǎn)來看,更好的方法可能是在每個機(jī)架上安裝空氣交換器,并使用它們?yōu)閱蝹€機(jī)架的服務(wù)器降溫。

有一種方法被稱為"后機(jī)架冷卻",與數(shù)據(jù)中心中更為傳統(tǒng)的空氣冷卻系統(tǒng)相比,特別是在能源效率方面,其具有一些優(yōu)勢。

下面就來看看后機(jī)架冷卻是如何工作的,以及為什么可在數(shù)據(jù)中心內(nèi)考慮將其作為改進(jìn)冷卻方法的一種方法。

什么是數(shù)據(jù)中心的后機(jī)架冷卻?

數(shù)據(jù)中心的后機(jī)架冷卻需要使用安裝在服務(wù)器機(jī)架后面的空氣交換器來冷卻機(jī)架內(nèi)的服務(wù)器。

在后機(jī)架冷卻系統(tǒng)中,每個機(jī)架都配有一個空氣交換器。當(dāng)機(jī)架運行時,空氣交換器將冷空氣吹進(jìn)并將熱空氣推出。

后機(jī)架冷卻與CRAC和直接到芯片冷卻

后機(jī)架冷卻與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心空氣冷卻系統(tǒng)(即“機(jī)房空調(diào)”或“CRAC”)不同,因為后機(jī)架冷卻器針對的是產(chǎn)生大部分熱量的設(shè)備,而不是將冷卻空氣吹遍整個服務(wù)器機(jī)房。

從概念上講,后機(jī)架冷卻類似于直接面向芯片的冷卻系統(tǒng),后者在CPU或服務(wù)器內(nèi)的其他熱源周圍循環(huán)液體。這是另一種將散熱集中在產(chǎn)生大部分熱量的設(shè)備上的方法。

然而,直接到芯片冷卻系統(tǒng)是很昂貴的,因為其需要特殊的冷卻液和循環(huán)器。如果想將冷卻資源直接用于熱源,但又沒有預(yù)算直接用于芯片冷卻,則后機(jī)架冷卻是不錯的選擇。

后機(jī)架冷卻的好處

后機(jī)架冷卻的主要好處是,其使更多的能量有效利用冷凍空氣。在CRAC系統(tǒng)中,大部分被吹到服務(wù)器機(jī)房的空氣都被浪費了,因為其沒有接觸到實際產(chǎn)生熱量的設(shè)備。相比之下,后機(jī)架冷卻系統(tǒng)以更本地化的方式針對服務(wù)器,減少了浪費。

后機(jī)架冷卻還可以提高數(shù)據(jù)中心的能源效率,并進(jìn)一步提高PUE指標(biāo),因為當(dāng)單個機(jī)架內(nèi)的服務(wù)器未滿負(fù)荷使用或處于非活動狀態(tài)時,可以關(guān)閉或關(guān)閉空氣交換器。

CRC系統(tǒng)通常不會提供這個選項。如果有任何服務(wù)器運行,整個CRAC系統(tǒng)可能需要打開,即使在產(chǎn)生熱量最少的時候也是如此。

最后,與液冷系統(tǒng)相比,后機(jī)架冷卻是一種更便宜的冷卻選擇,至少在前期成本方面是這樣。然而,從長遠(yuǎn)來看,液體冷卻可以降低成本,因為它需要更少的能源來運行。

后機(jī)架冷卻挑戰(zhàn)

雖然后機(jī)架冷卻提供了諸多好處,但在數(shù)據(jù)中心實施時仍存在一些潛在障礙。后機(jī)架冷卻挑戰(zhàn)包括:

更多空氣交換器:因為每個服務(wù)器機(jī)架都需要自己的空氣交換器,因此與使用CRAC系統(tǒng)相比,必須安裝和維護(hù)更多的空氣交換器。缺少備份:在大多數(shù)情況下,每個被后交換器冷卻的機(jī)架只有一個交換器。如果交換器失效,機(jī)架會很快過熱。CRAC系統(tǒng)不太容易發(fā)生這種類型的故障,因為其可以有多個空氣交換器,使之在遇到部分設(shè)備故障時能夠繼續(xù)運行。能源使用:雖然后機(jī)架冷卻提供了一些節(jié)能的優(yōu)勢,但其比液體冷卻系統(tǒng)效率低,因為后者需要最少的能源來運行,不同于后機(jī)架冷卻器,依賴于消耗大量能源的風(fēng)扇??臻g使用:與CRAC系統(tǒng)相比,后機(jī)架冷卻器消耗的數(shù)據(jù)中心空間更大,這不僅是因為空氣交換器必須連接到每個機(jī)架上,還因為提供交換器的管道。因此,這些系統(tǒng)為信息技術(shù)設(shè)備留下的可用空間較少。

什么時候應(yīng)該選擇后機(jī)架冷卻?

如果正在尋找一種方法來提高數(shù)據(jù)中心的能源效率,但又沒有預(yù)算或時間來實施先進(jìn)的冷卻解決方案,如直接到芯片或浸入冷卻,后機(jī)架冷卻是一個不錯的選擇。它比傳統(tǒng)的空氣系統(tǒng)更高效,比液體冷卻更便宜,安裝也更復(fù)雜。

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2024-02-23
什么樣的冷卻方法適合數(shù)據(jù)中心運營?
"后機(jī)架冷卻",與數(shù)據(jù)中心中更為傳統(tǒng)的空氣冷卻系統(tǒng)相比,特別是在能源效率方面,其具有一些優(yōu)勢。

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