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因应未来环境可持续发展趋势 高力推出浸没式冷却系统

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高力热能事业部协理林岳宏指出,企业若采用浸没式冷却技术,槽体结构、冷却单元可望沿用20年不需换置,支撑好几代服务器CPU的迭代更新。
高力热能事业部协理林岳宏指出,企业若采用浸没式冷却技术,槽体结构、冷却单元可望沿用20年不需换置,支撑好几代服务器CPU的迭代更新。

过去企业数据中心的机柜功率密度普遍不大,多数小于20kW,以气冷方案即可妥善达成热的移除。但现今随着5G、AIoT趋势崛起,企业部署更多高发热量的CPU/GPU、积极提升算力,使单一机柜的电力负载急遽飙升,甚至到达60kW、100kW等前所未见高档;此时单凭气冷技术,已难有效降低机柜温度。

有监于此,成立逾50年来始终专注发展热处理技术的高力热处理工业股份有限公司,多年前着手研发浸没式散热技术,已经成功供应相关散热解决方案,期望提供更节能、更省水的冷却方式,有效带走机柜的热。

高力热能事业部协理林岳宏表示,机柜的耗能与算力成正比,当企业发展AI运算,必定让机柜的电力负载、发热量同步攀升,需要加大空调制冷量,导致机房总体耗能骤增。因此企业为了追求更佳的电源使用效率(Power Usage Effectiveness;PUE)≤1.1,便需要在现行气冷技术外,寻求更理想的散热方法,于是开始探索液冷技术的可行性。

在液冷技术领域中,较早获得关注的是水冷方案,主要因为水的热传导系数是空气的数十倍,比热(Specific Heat Capacity)是空气的4倍,意谓如果以水为冷媒,有望以少许驱动力带走更大量的热。但水冷方案通常适用在CPU/GPU等局部热源,不涵盖存储器、主机板,且有漏水疑虑、可能造成IT设备失效风险。影响所及,同属液冷范畴的浸没式冷却方案,近年获得越来越多关爱眼神。

林岳宏说,浸没式技术是将服务器置入不导电液、以达散热效果。表面看来,不导电液的冷却能力逊于水,但热传系数是空气的3倍、比热是空气的1.5倍,冷却能力仍完胜空气。更重要的,浸没式的传热面积大,整张主机板都能冷却,不像水冷局限在CPU/GPU,且没有漏水风险。另外CPU平均3年改朝换代,汰旧换新过程,水冷片需随之更换;反观不导电液及不锈钢槽体的使用寿命长达10年甚或20年,堪称莫大优势。

浸没式技术如何帮助企业降低PUE?林岳宏举例说,假设一座机房每小时IT用电100kWh、空调用电40kWh,PUE为1.4;若从气冷转换为浸没式,机柜不再仰赖中央空调散热,此后空调吹风给人即可、不需吹给机器,便可提高温度设定,连带让冷却水塔降载至10kWh、就能满足冷却需求,也不再需要运转压缩机、冷热通道风扇,可望使PUE骤降到1.1。试想单单1小时节省30度用电,放大至一整年的节约效果确实可观,可谓浸没式技术,可加速产业升级跨入高效节能的新时代。

假使前例发生在高纬度地区,且与热交换器合并运用,将产生更令人惊喜的效果;有了热交换器,即可回收机房的热水再利用,连带降低热泵主机的耗能,这让原本100kW的IT用电量,在特定设计条件下,有机会下滑到100 kW以下,使PUE顺势跌破1。

启用浸没式冷却技术,显而易见可达到省电功效,但林岳宏认为,除此之外还可为业主带来长远的ESG(Environmental, Social, and Corporate Governance)利益,让企业因为碳减排、碳中和的实践,赢得国际社会的认同,摇身变为更具优势的供应链成员,缔造难以用数字衡量的庞大效益。高力热能团队提供绝佳的单相和两相浸没式冷却技术解决方案,引领大型数据中心可持续发展,实现高效节能,永续未来。

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