水冷式服務器能否引起數據中心的關注？

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1964-1990期間，大型主機采用的是水冷技術。然后，出現了互補金屬氧化物半導體晶體管制造技術。該發明大大降低了芯片自身運行時產生的熱量并且能把熱量排給空氣制冷設備。在很多年里，水冷技術也一直被高性能個人計算機所使用。由于筆記本電腦內部空間狹小，空氣制冷卻起不到應有的作用，所以許多筆記本系統都是采用水冷技術。

盡管水冷技術更實用，但由于低熱負荷時空氣制冷卻成本也較低，所以IT產業轉向使用空氣制冷卻。但隨著時間推移，芯片越發密集，工作頻率一路飆升，這兩個因素都導致了電力需求和處理器熱排量呈指數倍上升。

空氣制冷卻噪音大，加大空氣制冷卻能力需要增加風扇的數量，并提高風扇的轉速。對于一臺1U的機柜服務器，配備10臺，12臺或者更多變速風扇是很常見的。一臺刀片服務器上的某個風扇出故障時，其余的風扇加速運轉以加速空氣流動，會發出類似噴汽機引擎的噪音。不論時間長短，人們都很難在這種巨大噪音環境里工作。

空氣制冷卻還會導致大量電力浪費。風扇耗能的增加量遵循立方倍增長的規律。所以當風扇速度增快一倍時，耗能約為原先的8倍。僅從能效這一指標就可以看出，高熱負荷時通過大量的空氣流動進行冷卻不是一個可行的辦法。

如果氣流停止——甚至只是短時間——高價處理器會因為起保護作用的傳感器未能快速中斷受災服務器而遭到毀壞。而少量水循環就可以彌合這個時間差。

在計算機發展過程中，我們經常把系統性能限制認定為“運算約束”或是“I/O約束”。而今天的處理器則是“熱約束”。在傳導熱方面，水比空氣有效得多。用于冷卻時，水大約比空氣有效3500倍。

有了水冷處理器，芯片和服務器廠商無形中被賦予了開發超大運算能力的機會。試想一下，使用一個更有效的冷卻技術可能帶來的成本節約和數據中心的成長可能性。

讓各部件就位

最大的擔憂在于滲漏：水不能和高價電子設備混到一起。廠商要想讓大家接受水冷服務器，那么他就要讓該設置既快捷又簡單。如果普遍使用的硬件和水冷系統試運行的第一個版本被報告出有滲漏，行業就遭殃了。

供水設施是另一個關注點。我們一直使用的是并行冷卻器，現在有時也使用后門冷卻器。它們多數由供水管路充當。用于計算機的水冷卻器也差不多。

避免滲漏的一個方法是建立直接管道。例如，交聯聚乙烯（或“PEX”）管道就很適用于水冷卻設備，諸如并行冷卻器，以及居家和商業中使用的熱輻射系統。這項產品在歐洲已經投入應用多年。但是用來與服務器直接相連的“軟管”數量之多會造成比原有線纜更甚的雜亂局面。對于較大型而且靈活度要求更高的安裝工程，需要有一個配管和連接點系統。

如果沒有活動地板，管道就要架空，對多數人來說，這個做法更嚇人。但實際上，合理安裝的話，架空管道并不比活動地板下的管道更危險。管道應該沿著走道鋪設，而不是架在機柜上方，而且要配備滴落盤作為“安全帶”預防措施。但是管道方案在本質上并不危險。

對于許多人而言，最安全的方式莫過于把水管安裝在活動地板下面——即使該地板不用作他途。如果安裝了滲漏探測和地板排水系統，又把電源和線纜架空到天花板，那么滲漏就不會造成什么威脅了。水冷卻系統中的水流壓力不高，而且管道經過了絕緣包裹，所以不會引起爆炸或造成噴射。通常，排水系統要么是自吸式，要么被引導會主水源，因此實際上機房可能永遠都不會被弄濕。

不論管道是在地上還是在頭頂，只要做到合理安裝和測試就不會經常滲漏，所以最保險的方法就是做到盡可能詳細的說明。即使作為公共實體，需要選擇低標價，一個詳盡的規格說明能幫助你排除那些你不會想要的功能。但即使使用了高性能材料和最優良的安裝方式，你可能也會想采取額外的預防措施。其中之一就是，在絕緣管道內部安裝探測帶——尤其當你唯一選擇是架空管道時——這樣能使問題一出現時就馬上作出識別。

集管中應預留多個龍頭接點，以避免將來需要“濕龍頭”。濕龍頭不僅風險高，而且理論上它相對于已事先焊接并做過壓力測試成為結構一部分的龍頭來講更易滲漏。龍頭上應該安裝優質球形閥門，并作安全封閉，需要時才啟用。

還請不要忘了軟管。第一道防線就是防溢出連接件。集管和計算機之間的連接件需要隔一段時間更新置換。你不會想看到水從軟管中噴涌而出淹沒你的設備上，所以高質量的防溢出型連接件是必須的。

水對于數據中心來講并不陌生

在許多案例中，數據中心早就跟水打過交道了——經常運行的是冷水機組或空調——所以只要了解了如何正確操作水冷卻技術，你就沒理由拒絕使用它。

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