
首次采用水冷技術
以成本效益和高能效的方式冷卻計算機系統和數據中心,對IT部門來說一直都是一個巨大挑戰。不論炎炎夏日還是冰雪嚴寒,機房都需要運行在一個空調系統保障的恒溫環境下,使得機器能夠持久穩定運行??照{系統的費用也就成為了IT部門的一個重大開支項目。
有數據統計,空調制冷的數據中心中。25%的能耗不是由計算設備產生而是由冷卻系統產生。因此,能好和碳排放方面,冷卻系統促成的壓力也越來越大。IBM也同樣認識到這一點,并很早著手進行水冷技術的研發和應用。在過去幾年,數千家企業受益于IBM的Rear Door Heat Exchanger背板換熱器技術,通過在服務器機架背板散熱,可以減少55%的空調制冷需求。
IBM能效實驗室工程師Milnes David,正在檢查針對每個能源部而開發出的水冷系統。目前,該項目已經接近尾聲。它旨在為全球3300萬臺PC服務器提升能效,IBM也因此而獲得21項技術專利。該專利主要是通過采用自然水來對服務器進行冷卻。
下面,讓我們來回顧下IBM水冷技術的發展歷程,從而幫助大家更深刻地了解水冷技術的可行性和特點。
1966年:IBM翻開水冷技術發展歷程
IBM最先使用水冷技術的時間可以追溯到1966年。當時,IBM推出了System/360型91大型計 算機。這款計算機是當時運算速度最快、性能最強的機器,主要被設計用來處理科學應用的高速數據處理(比如太空探索、亞原子物理學、全球氣候預測等等)。因此,為了確保 大型機在長期的高速運算中不會發生過熱而宕機的事件,IBM就研發了這種專門的水冷系統。
1980年:IBM 3081上的散熱片
IBM 3081型機散熱片
IBM 3081型機是一款結構非常復雜的大型機(誕生于1980年11月12日)。在這款機器上擁有兩個最具特色的高能效設計。其中一個是從大型機之前的68KW功耗降低到23KW,另外則內置有水冷技術,在傳統的風冷設計的基礎上還新增了散熱片。
2IBM首個水冷Unix服務器
1990年:大型機廣泛采用水冷技術
1990年推出的IBM ES/9000產品家族,包括有8個水冷型號:330、340、500、580、620、 720、820和900。
2006年:水冷技術新突破
細小噴嘴
2006年10月在論壇召開的Power and Cooling Summit峰會上,IBM研究人員展示了最新的旨在提高計算機芯片散熱效率的新技術——direct-jet impingement(直射式散熱)。這是 一種水冷技術的新突破,在一個密閉的系統中將水直接噴射至芯片背板,并隨后將吸附芯片熱量的水分吸干。這套系統采用了多達5萬個噴嘴和1個復雜的樹狀回路結構系統。
2008年:零排放數據中心
零排放數據中心模型
2008年3月舉行的CeBIT大會上,IBM展示了一種零排放數據中心的方案。根據該方案,可實現對芯片級的智能水冷回路。相比傳統的風冷數據中心,這種智能水冷回路不僅有利于降低40%的能源消耗,而且也可以循環利用余熱(比如室內取暖)。這套原型系統能將數據中心運營所需能源的四分之三進行再利用。
2008年:IBM首個水冷Unix服務器
IBM Power575
在2008年4月,IBM展示了其首個采用水冷技術的超級計算機Power 575。這款Unix機器包括 有14個內置水冷管道的服務器。這些水冷管道通過機架直接接入到服務器上,并配合處理 器散熱器上的水冷銅座共同發揮作用。
3IBM熱水冷卻超級計算機
2009年:水冷超級計算機榮登Top Green500榜首
IBM為尤利希研究中心、雷根斯堡大學、伍珀塔爾大學建造的三臺相同的水冷QPACE超級計算機,榮登2009年Green500排行榜榜首,成為全球最具能效的超級計算機。
QPACE超級計算機
2010年:IBM熱水冷卻超級計算機 2010年7月,IBM展示了首款采用“熱水”的超級計算機Aquasar。該超級計算機是IBM為蘇黎士瑞士聯邦技術研究院而設計的計算機。水冷技術的發展也由此而翻開了新的篇章。
IBM熱水冷卻超級計算機Aquasar
據稱,這款超級計算機相比同樣配置的風冷超級計算機可減少40%的能耗。而且余熱還可以被用來對整個大學建筑物進行取暖,Aquasar的碳排放也因此減少了85%。
2012年:首爾商用熱水冷卻超級計算機
IBM SuperMUC超級計算機
德國巴伐利亞科學院萊布尼茨超級計算中心(LRZ)運營的SuperMUC,是一款采用了革新性 溫水冷卻技術的超級計算機。處理器、內存等重要部件都直接通過45攝氏度的溫水來實現冷卻。如此高溫的液體冷卻技術,配合專有的軟件,可大幅降低系統的能耗。而且,LRZ還將計劃將利用系統散熱后的余熱對建筑物進行供暖。
2012年:自然水冷卻技術
自然水冷卻
在現有的溫水、熱水冷卻技術和冷卻回路技術等創新基礎上,IBM還開發出一種可以直接使用自然水進行冷卻的技術。通過這項技術,人們還可以進一步降低功耗,而且還無需對水進行加熱或者制冷即可實現系統冷卻。
來源:CSDN
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