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“智定+”路上,寧暢如何攜手英特爾共繪“碳中

發布時間:2021-07-27 12:06人氣:

  當前,隨著新基建穩步提速以及智能應用場景的落地爆發,數據中心正逐漸成為耗能大戶,有數據顯示,2019年數據中心行業耗電總量約為600-700億千瓦時,約為用電總量的0.8%-1%。而國電能源研究院則預測,到2030年,數據中心用電量有望突破4000億千瓦時,達到用電總量的3.7%。
 
  隨著“碳中和”理念的踐行,國家持續出臺了一系列政策引導數據中心綠色發展,各地也對數據中心的能耗指標提出了明確限制,以北京為例,2018年9月以后,已經禁止興建PUE高于1.4的數據中心。可以看到,數據中心能否成功節能降碳,對碳中和目標的實現至關重要。
 
  也正因如此,越來越多的企業都將實現碳中和擺到了“戰略目標”的重要位置,以英特爾為例,其在去年發布的2030年RISE戰略就包括了履責(Responsible)、包容(Inclusive)、可持續(Sustainable)、賦能(Enabling)這幾方面,旨在實現六個目標:100%使用綠色能源、節能、減排、提升產品能源效率、實現水資源全部有效利用,并實現零廢棄物填埋總量。從RISE戰略對外公布以來,英特爾已節約了71億加侖水資源、購買了超過260億千瓦時的綠色能源、顯著增加了可再生能源的供應和采購,并在2020年實現了5%的廢棄物填埋總量目標。
 
  低碳節能的理念,同樣可以在寧暢這家“新銳”服務器廠商身上得到印證,雖然寧暢成立的時間到現在為止甚至不足兩年,但其研發與定制化的實力卻不能小覷,一度斬獲了行業內的多項殊榮——其搭載英特爾第三代至強可擴展處理器的寧暢R620 G40服務器在最新的SPEC CPU 2017測試結果中打破了8項世界性能紀錄。可以看到,貫穿寧暢發展之路的關鍵詞,是其Slogan“寧靜致遠,暢達無限”引申出的專注共贏、底蘊深厚和貼心隨行。作為一家專注英特爾CPU的服務器廠商,以“智定”為核心的精細化定制,一直是寧暢所堅持的路線,而節能減排與可持續發展,也同樣作為寧暢在今年發布的“智定+”中的重要一環,從幕后走向臺前。
 
  寧暢首席技術官趙雷表示,之所以選擇專注英特爾CPU服務器,一方面是由于英特爾在網絡、存儲等領域都有全面而廣泛的產品,并在CPU、XPU、IPU以及One API方面有著先進的技術優勢,商業角度看,選擇與英特爾合作,可以在英特爾的支持與幫助下盡快推出相關的產品,從而更好地服務客戶,為他們帶來技術優勢。另一方面,英特爾作為一家將“水利萬物而不爭”作為生態觀的公司,為整個行業和客戶都帶來了創新力與生命力,也帶來了數字化轉型的動力與價值,這也讓英特爾與寧暢在“綠色、低碳”方面的理念不謀而合。
 
  在這樣的合作理念之下,英特爾在不斷推出性能更高的產品,以滿足算力需求的同時,也會為寧暢提供相應的功耗優化解決方案,而寧暢這樣的OEM廠商,則會在散熱技術方面與英特爾共同合作,針對不同冷卻方案提供諸如電源轉換效率、低損耗主板等方面的設計,并最終推出面向數據中心的低能耗服務器產品。
 
  “性能跟功耗沒有特別嚴重的沖突,雖然按照摩爾定律,性能的上升也會相應帶來功耗的提升,但如果能在有限的時間內解決系統的散熱問題,即在盡可能短的時間內完成指定的負載,同樣會帶來更低的綜合成本和更高的效率,拿今年的Ice-LakeSP來說,AVX 512進一步的性能提升讓有限時間內完成負載成為了可能。在IT領域,要么提升效能,要么降低能耗,要么兩個都做。選擇與英特爾合作,一方面是在提升性能的前提下實現低能耗的重要前提,另一方面,英特爾在系統架構、散熱功耗等方面都為我們提供了不少的技術支持,從而也讓我們的服務器產品得以實現更好的散熱能力。”趙雷表示。
 
  從整個數據中心的產業層面來看,數據中心的PUE是一個非常關鍵的技術指標,在液冷大規模普及之前,風冷依然是目前最主要的散熱和制冷方式,這導致了風扇成為整機功耗第二位的指標,因此,如何將風扇功耗降低,實際上就是在現有的不改變其他情況的條件下提升PUE的最好思路與方法,因此越來越多的數據中心都選擇建在年平均氣溫較低的地域。
 
  在PUE目標不斷降低,且CPU功耗逐年上升的背景下,業內主要通過采用冷板式液冷服務器或浸沒式液冷服務器來降低整機功耗和數據中心PUE。相較于風冷,液冷的優勢主要體現在以下方面:
 
  可以帶走更多熱量。相較于空氣,水的比熱容高達4.2x10的三次方焦/千克·攝氏度,導熱效率十分高,因此無論是冷板式還是浸沒式的液冷,都能帶走更多的熱量。
 
  噪音品質更好。作為生產噪音的“專業戶”,數據中心機房的噪音往往成為擾民的存在,在同等條件下,液冷的噪音要比風冷小很多。
 
  耗電節能更省。冷卻效率提高的同時,整體循環效率也在變高,這樣產品級的電消耗,實際上節約了整個空調系統和循環系統的電耗。
 
  物理占用空間小。受限于風冷散熱系統的限制,迎風面積總是有限的,如果想要實現更高的密度,就需要在單位體積內實現更高的冷卻容量,這也是液冷才可以實現的。
 
  趙雷表示,不同的冷卻方式需要不同的實現方案,在冷卻效率方面也有所不同。簡單來講,全浸沒式液冷極限功率更高,冷卻效率更好,但相應的成本也會變高。從TCO角度看,冷板式液冷的成本在目前是相對較低的。因此,不同的液冷方案各有優缺點,要根據適當的方式去選擇對應的場景。如果要追求PUE的進一步降低,在當前的技術條件下只有浸沒式液冷才可能實現。
 
  但說來有趣,雖然誕生已久,但液冷發展卻有些緩慢,究其原因,不外乎元器件測試方面與運維的挑戰。作為芯片供應商,英特爾在整個CPU的內部封裝結構方面,為寧暢提供了大量的基礎性素材,使得寧暢能更有針對性地為冷板式和浸沒式做出CPU的熱組和熱管理的模型,以及周邊的元器件選型和元器件在不同的液體情況下耐受的方案。可以看到,在講究“計算存儲、網絡分離”的當下,液冷方案的普及勢在必行,這也對服務器提出了更多要求。
 
  在今年寧暢發布的芯片G40系列服務器上,就采用了閉式液冷的散熱系統,在無需改造機房的前提下,單模組的散熱能力就可提升40%,同時通過精準的PID調速,僅依托循環冷板與EVAC散熱,就可實現整機功耗下降3%。
 
  同樣的,在通用、高密度、人工智能和定制服務器等分類之下,寧暢也同樣有外部冷塔型冷板式液冷服務器、或者液-液CDM液冷機柜這樣的解決方案。在未來,寧暢也會推出風-液的CDM產品,在不用做機房改善的前提下即可實現性能及冷卻效率的提升,從而助力傳統數據中心實現低PUE的目標。
 
  伴隨IT產業高速發展,應用場景愈發復雜和多樣,其背后承載計算、存儲的數據中心也由諸多不同領域企業投建,其設計理念、建設標準不盡相同。這也要求服務器廠商必須依托成熟的平臺,結合“碳中和”的目標與理念,為數據中心產業提供更高性能與更低能耗的服務器產品,助力數據中心實現低PUE目標。
 
  寧暢于今年4月推出的“智定+”戰略,旨在將智能場景當中所需要的智能算力通過定制化,實現包括冷卻方式、計算性能、功耗比方面的需求,實現節能、降耗等更高價值。可以看到的是,寧暢正在通過“智慧研發”、“智能制造”、“至享服務”等技術與服務體系,結合英特爾先進的CPU設計與可持續發展的理念,深入產業場景,讓智能算力充分發揮的同時,最大限度滿足低碳與節能的需求,打造綠色節能的數字經濟格局,促進產業乃至全社會的碳中和實現而做出積極的努力。

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