玩游戲、視訊通話,甚至是無人機、自駕車能快速運算,全靠上百臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心運作;在全球零碳排風(fēng)潮下,綠色運算已成顯學(xué),降低散熱與耗電是關(guān)鍵。在經(jīng)濟部技術(shù)處支持下,工研院創(chuàng)新以液體降溫,取代以往靠吹冷氣散熱做法,讓節(jié)能減碳效益高達40%。
臺灣工研院與日本電信商攜手多家全球知名IT企業(yè),開發(fā)沉浸式冷卻邊緣數(shù)據(jù)中心,以非導(dǎo)電的液體為服務(wù)器散熱,冷卻系統(tǒng)不必完全密封,節(jié)能減碳效益可達40%,為臺灣ICT軟硬件產(chǎn)業(yè)建置下世代的節(jié)能解決方案。
工研院信息與通訊研究所所長丁邦安表示,后疫情時代下遠距協(xié)作、遠距商務(wù)及居家工作逐漸成為常態(tài),再加上虛擬經(jīng)濟、元宇宙熱潮等因素,預(yù)期將持續(xù)推升全球數(shù)據(jù)運算量,帶動更多數(shù)據(jù)中心建置,而應(yīng)用多樣化的發(fā)展趨勢也讓數(shù)據(jù)中心朝向微型化、邊緣化,更靠近應(yīng)用端,成為市場發(fā)展趨勢。此外,AIoT萬物聯(lián)網(wǎng)等多元應(yīng)用也有機會帶動臺灣5G專網(wǎng)所需邊緣運算供應(yīng)鏈的成長。有鑒于市場需求,工研院投入前瞻研發(fā),與日本電信商攜手成功打造沉浸式冷卻邊緣數(shù)據(jù)中心,串聯(lián)日本、美國、臺灣相關(guān)供應(yīng)鏈,如服務(wù)器、計算機設(shè)備、服務(wù)器系統(tǒng)冷卻槽、冷卻液、監(jiān)控軟件系統(tǒng)等,打造全套解決方案,并成功測試在亞熱帶氣候下之營運。
為了解決數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱難題,工研院攜手臺灣服務(wù)器系統(tǒng)廠商共同與日本電信商合作打造沉浸式冷卻邊緣數(shù)據(jù)中心,是將服務(wù)器浸泡于冷卻率高的非導(dǎo)電液體,由于液體的散熱效果優(yōu)于傳統(tǒng)的空氣冷卻,再加上液體透過循環(huán)冷卻方式,讓液體降溫回流再繼續(xù)吸收熱能,提升能源效率,搭配特殊冷熱通道設(shè)計,有效解決高密度、高效能服務(wù)器的散熱難題,并提升能源使用效率和布署彈性。工研院更與臺灣云端協(xié)會會員合作,建置系統(tǒng)之電力使用效率PUE值(Power Usage Effectiveness;PUE)達到平均1.17,優(yōu)于傳統(tǒng)機房的1.6,單一機柜之耗電量減少43%、使用空間少60%,今年也將進入商用場域服務(wù)驗證。
此技術(shù)有五大特色:
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其一,服務(wù)器高密度配置,相對傳統(tǒng)空氣冷卻需預(yù)留空間讓空氣對流,此技術(shù)即可節(jié)省空間,提高服務(wù)器排列密度,提升數(shù)據(jù)中心單位空間運算力;
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其二,輔助自然冷卻,結(jié)合通風(fēng)窗、排風(fēng)扇和特殊空間通道設(shè)計,有效導(dǎo)入外氣,排出熱能,強化自然環(huán)境冷卻效果,取代傳統(tǒng)氣冷,達到節(jié)能目的;
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第三,高維修便利性,采用單相冷卻技術(shù)(Single-phase Coolant),相對一般雙相沉浸式冷卻,單向冷卻系統(tǒng)不必完全密封,維修時冷卻資源不易損耗;
第四,快速布署,以貨柜型模塊化,三個月內(nèi)可快速布署或擴建;
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最后,監(jiān)控軟件系統(tǒng),即是透過人性化界面管理,不只確保IT設(shè)備能在正常溫度下操作,還能細部調(diào)整機房內(nèi)每個可以控制的單元,以最低程度調(diào)動輔助冷卻設(shè)備控制方式達到理想的溫度,達到更好的能源使用效率,并可事先預(yù)測未來可能的溫度走勢,在第一時間就做出反應(yīng),讓IT人員可遠程實時掌握數(shù)據(jù)中心設(shè)備健康程度。