超算中心的浸沒式液冷技術(shù)是將服務器等計算設備完全浸沒在具有高導熱性、良好絕緣性和化學穩(wěn)定性的冷卻液中,如氟碳化合物、電子氟化液或特制的合成油等。當超算設備運行產(chǎn)生熱量時,熱量迅速傳遞給周圍的冷卻液,冷卻液通過循環(huán)系統(tǒng)將熱量帶走,輸送到外部的熱交換器,與外部空氣或其他冷卻介質(zhì)進行熱交換,從而實現(xiàn)散熱,保證超算設備在適宜溫度下穩(wěn)定運行。
浸沒式液冷技術(shù)在超算中心的應用優(yōu)勢,主要包括,高效散熱,液體的熱容量和熱導率遠高于空氣,能快速吸收和帶走大量熱量,可將芯片溫度穩(wěn)定在 50-70℃以內(nèi),避免超算設備因過熱性能下降或出現(xiàn)故障。提升空間利用率,無需大型風冷散熱器和復雜的風道系統(tǒng),超算中心可采用更緊湊的布局,增加單位面積內(nèi)的計算設備數(shù)量,提高空間利用率。降低能耗與PUE值,減少了用于冷卻的風扇等設備能耗,整體能源利用效率更高,PUE 值可低至 1.1 左右,有助于超算中心實現(xiàn)綠色節(jié)能目標。降低噪音污染,沒有了大量風扇的運轉(zhuǎn),機房噪音大幅降低,通??蓪⒃胍艚抵?45dB 以下,改善運維人員的工作環(huán)境。增強設備可靠性,穩(wěn)定的低溫工作環(huán)境可減緩電子元器件的老化速度,降低故障概率,延長超算設備的使用壽命,減少維護成本和停機時間。
目前,浸沒式液冷技術(shù)在超算中心的應用還具備一定的挑戰(zhàn),主要包括,成本問題,初期建設成本高,定制化冷卻液、密封設備及管路布局等方面支出較大,比傳統(tǒng)風冷高 30%-50%。兼容性問題,需要確保冷卻液與超算設備的各種材料和部件兼容,避免發(fā)生腐蝕、化學反應等影響設備性能和壽命的情況。維護難度,維護需要專業(yè)技術(shù)人員和設備,對泄漏監(jiān)測、冷卻液更換、設備檢修等要求較高。一旦出現(xiàn)泄漏等問題,修復難度和成本較大。系統(tǒng)設計復雜,需要精確設計冷卻液的循環(huán)路徑、流量和流速,以確保各個部位散熱均勻,防止出現(xiàn)局部過熱。同時,還要考慮系統(tǒng)的密封性、安全性和可擴展性等。