數據中心,距離一般人似乎非常遙遠,但是一方面,我們享受的各種數字化服務,背后都離不開數據中心強大算力的支撐,另一方面,很多最新的IT軟硬件技術,也往往都在數據中心首先呈現。
但是,正因為數據中心需要超高的算力性能,功耗和能效往往容易失衡,與這個追求節(jié)能減排的時代格格不入。
數據中心,也需要綠色。
從去年以來,我國陸續(xù)出臺了多項相關政策,以實現“3060”碳中和、碳達峰的總體規(guī)劃,包括改變中長期數據中心物理位置布局的“東數西算”,包括新建大型數據中心PUE(能源利用率)不高于1.3、國家樞紐中心低于1.25,包括數據中心能效限定值與能效等級標準,強制執(zhí)行一級1.2、二級1.3、三級1.5。
在近日的2022 Intel中國數據中心合作伙伴技術峰會上,Intel攜手多家合作伙伴,正式成立了綠色數據中心技術創(chuàng)新論壇。
Intel數據中心平臺技術與架構部中國區(qū)總經理王飛指出,可持續(xù)發(fā)展已經成為今天一個非常重要的話題,不但涉及到國計民生,也對行業(yè)、企業(yè)的發(fā)展起著至關重要的作用。
王飛表示,在可持續(xù)發(fā)展方面,Intel有三大戰(zhàn)略:
一是通過保護資源、供應鏈密切合作、應用最先進技術,減少生產運營環(huán)節(jié)對環(huán)境的影響;
二是與合作伙伴一起擴大技術“手印”,比如改進產品設計、升級先進技術、提升芯片級和平臺級軟件技術,減少由算力引起的碳排放;
三是與政府、供應商、客戶、非盈利組織一起制定行業(yè)標準,從而減少整個產業(yè)鏈對關系的影響。
Intel本次發(fā)起成立的綠色數據中心技術創(chuàng)新論壇,集合了20家ICT產業(yè)上下游廠商,橫跨多個領域,覆蓋整個數據中心產業(yè)鏈。
其中,包括阿里云、百度云、京東云、騰訊云這樣的云服務廠商,新華三、聯想、浪潮、朝聚變、寧暢、GDS萬國數據這樣的服務器廠商,英維克、比赫電氣、浩云長盛、立訊精密、中興、B站這樣的解決方案服務商。
該論壇的成立,旨在通過技術創(chuàng)新和產業(yè)合作,加速數據中心運營模式的綠色轉型,推動數據中心節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展,支撐數字基礎設施建設、碳中和計算,實現碳達峰、碳中和的“雙碳”目標。
作為論壇的發(fā)起者、核心成員,Intel已經切實行動起來,干了好幾件大事,第一就是打造了冷板液冷系統(tǒng)設計參考。
大家或許有所耳聞,在數據中心,更高效率、更小空間、零噪音的液冷散熱已經逐漸普及,是業(yè)界公認的降低PUE的不二之選,可以低至1.03,無限逼近1.0的理論最佳值。
不過王飛指出,當前的冷板液冷技術設計與驗證標準缺乏統(tǒng)一標準,阻礙了技術在產業(yè)鏈的深入落地,也無法進一步降低成本。
Intel提出的這項參考設計,就是通過對冷板液冷技術關鍵部件的研究,促進其標準化,進而降低設計與使用成本。
CSP、運營商、企業(yè)用戶、OEM、液冷部件商、服務器托管商等都參與了該標準的制定。
除了冷板式,數據中心液冷散熱技術還有更高效的浸沒式,冷卻液與設備直接接觸,熱量捕捉效率可達100%,遠高于冷板式的60%,只是其技術難度更高,Intel也在全力投入,推動發(fā)展。
在這方面,Intel尤其是與阿里巴巴的合作持久、深入。
阿里云首席架構師鐘楊帆透露,阿里云早在2015年就開始與Intel共同研究浸沒式液冷技術,2016年阿里云首發(fā)了浸沒式液冷系統(tǒng),2017年又首發(fā)了浸沒式液冷集裝箱,2018年帶來了首個液冷IDC(互聯網數據中心),2020年投產了首個5A級綠色液冷IDC。
根據Intel與阿里云的實驗成果,浸沒式液冷的部件失效率,相比風冷總體降低多達53%。
寧暢首席技術官趙雷也在分享中透露,寧暢基于Intel Whiteley平臺、Ice Lake處理器的液冷冷板產品已經交付了超過5萬節(jié)點,在國內居于領先地位。
同時,寧暢也在研發(fā)浸沒式液冷設計,并提出了全系統(tǒng)定制液冷化的理念,為客戶提供從基礎建設到運維的整體解決方案。
對于已建成、不可能大規(guī)模改造重建的數據中心,王飛告訴快科技,Intel也提供了一些中間式的升級方案,比如一定的液冷散熱加持,比如部分算力/能力轉移到“東數西算”節(jié)點上,比如升級智能化管理和運維,都是有潛力、低成本的方案,改善效果也很明顯。
對于液冷技術的普及時機,王飛認為,目前的數據中心行業(yè)整體上還是以風冷為主,液冷沒有普及的原因是多方面的,包括技術難度、成本偏高、缺乏標準化,還有腐蝕、漏液等安全方面的顧慮。
如今隨著液冷技術的成熟、大量案例的成功、芯片功耗的提高、國家PUE要求的嚴苛,推廣液冷正當時,Intel也適時提出了液冷設計參考。
第二件事,Intel發(fā)布了“Intel綠色數據中心技術框架”,為客戶提供定制化的綠色節(jié)能解決方案。
這一技術框架,在高能效與高功率密度、先進散熱技術、基礎設施智能化三個垂直領域,XPU、服務器、機架、數據中心四個水平方向,提供了一系列整體解決方案和參考設計,涵蓋從器件級到服務器系統(tǒng)、機架和數據中心層級。
基于這一框架,Intel與寧暢、新華三等伙伴展開合作,共同推動數據中心綠色可持續(xù)發(fā)展,并根據不同細分市場客戶的痛點,打造定制解決方案。
第三,Intel還制定了兩項模塊化服務器行業(yè)設計標準,分別是數據中心模塊化硬件系統(tǒng)(DC-MHS)、開放通用服務器平臺(OCSP)。
它們分別面向互聯網和企業(yè)的國際市場、通用服務器市場,可以大大簡化設計、降低成本,極大減少電子廢料和碳排放,支持可循環(huán)經濟。
王飛強調,這次推出的兩項標準,本身都很接地氣,是真正的干貨,能帶來實際的性能指標好處、業(yè)務好處。
新華三服務器產品線系統(tǒng)部總監(jiān)鄭國良在接受采訪時表示,從系統(tǒng)廠商的角度來說,更希望標準化,因為標準化有更好的通用性,有更好的互連關系,非常適合大批量的服務器產品,而且也不排斥在局部體現廠商的差異化。
DC-MHS是一個極致化的模塊化設計,面向高度定制專用服務器。
在此標準下,服務器系統(tǒng)的所有模塊都是綠色克服用的,可以在不同代際、不同廠商之間互換。
包括PCB主板、IO卡、管理模塊、風扇、存儲、網絡、電源、電纜等等,都是有各自的標準定義,從而有效減少服務器制造、使用、更新過程中產生的電子垃圾、碳排放。
OCSP標準則是面向通用服務器市場,更注重模塊化和成本之間的平衡,并且非常符合本土客戶需求,尤其是中小客戶。
它定義了六個標準模塊,包括機箱、主板、前置存儲、后置IO、風扇、電源,都有可交換的接口,同時也保留了每個廠商自己的獨立創(chuàng)新能力。
值得一提的是,OCSP 1.0標準只用9個月就制定完成,同時成立并開放了專門的OCSP社區(qū),已有57個合作伙伴加入。
另外,OCSP也提供參考設計,目前已有Eagle Stream、Whiteley,還有三家客戶正在設計中,而由聞泰科技、長江電腦基于Whiteley參考設計打造的產品,已經有了第一個客戶深信服。