液體冷卻方案有望進(jìn)入更多的企業(yè)數(shù)據(jù)中心。在本文中，我們就將從五個方面的原因入手與廣大讀者朋友們共同展開探討。

當(dāng)前，那些在傳統(tǒng)上曾經(jīng)主要是被用于大型主機(jī)和學(xué)術(shù)型超級計算機(jī)的液體冷卻方案可能很快就會滲透到更多的企業(yè)級數(shù)據(jù)中心了?，F(xiàn)如今，有鑒于新的、要求更高的企業(yè)工作負(fù)載正在持續(xù)的推高數(shù)據(jù)中心服務(wù)器機(jī)架的功率密度，使得企業(yè)數(shù)據(jù)中心的管理運(yùn)營人員們迫切需要尋找比空氣冷卻系統(tǒng)更有效的替代方案。

我們已經(jīng)采訪了一系列的數(shù)據(jù)中心操作運(yùn)營人員和供應(yīng)商，詢問了他們關(guān)于將液體冷卻方案推廣到主流應(yīng)用的看法。受訪者中的一部分人并不想透露其所在數(shù)據(jù)中心所采用的具體的應(yīng)用程序，并聲稱他們將這些工作負(fù)載及其冷卻方式視為其所在企業(yè)的競爭優(yōu)勢。

一系列的超大規(guī)模云服務(wù)運(yùn)營商，包括諸如微軟、谷歌的母公司Alphabet、臉書Facebook和百度，已經(jīng)組建起了一只專門致力于打造采用液體冷卻服務(wù)器機(jī)架的開放式規(guī)范的群體，但該群體目前并沒有說明他們將會使用的具體方案。然而，在這些超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心中，至少有一類工作負(fù)載明顯需要采用液體冷卻方案，即：由GPU加速的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)(或者對于谷歌公司而言，便是其最新的TPU張量處理器，該公司曾公開表示其TPU現(xiàn)在使用的是直接冷卻芯片的液體冷卻設(shè)計)。

盡管當(dāng)前的企業(yè)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商們對于液體冷卻方案的采用這一主題感到疑慮和擔(dān)憂，但目前已經(jīng)有一些使用趨勢開始出現(xiàn)了。如果您企業(yè)在數(shù)據(jù)中心支持以下任何工作負(fù)載，那么您的數(shù)據(jù)中心在未來也可能采用液體冷卻方案：

1、AI和加速器

近年來，由摩爾定律所描述的年度CPU性能增長的速率已經(jīng)呈現(xiàn)出大幅放緩的趨勢。部分的原因是由于加速器處理器(主要是GPU)，以及FPGA和專用ASIC正越來越多地進(jìn)入企業(yè)數(shù)據(jù)中心。

GPU驅(qū)動的機(jī)器學(xué)習(xí)可能是除HPC(高性能計算)領(lǐng)域之外最為常見的硬件加速使用案例。然而，在由市場調(diào)研機(jī)構(gòu)451 Research最近所進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查中，大約有三分之一的IT服務(wù)提供商表示說，他們所在的企業(yè)計劃在在線數(shù)據(jù)挖掘、分析、工程模擬、視頻、其他實(shí)時媒體、欺詐檢測、負(fù)載平衡以及類似延遲敏感的服務(wù)中采用該加速系統(tǒng)。

硬件加速器具有比CPU高得多的熱設(shè)計點(diǎn)(TDP，thermal design points)，通常需要消耗200W或更多的功率來對其實(shí)施冷卻;而添加高性能服務(wù)器CPU，那么您企業(yè)數(shù)據(jù)中心的一款單一的系統(tǒng)就將需要超過1kW的功率來對其實(shí)施冷卻。

英特爾公司也在積極的突破其傳統(tǒng)設(shè)計的服務(wù)器處理器的150W功率的限制。 “越來越多的企業(yè)客戶想要更強(qiáng)大的芯片產(chǎn)品，我們開始看到這些芯片產(chǎn)品所消耗的功率瓦特數(shù)量正在逐漸上升。”來自Uptime Institute的執(zhí)行董事安迪勞倫斯(Andy Lawrence)表示說。

當(dāng)前企業(yè)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的機(jī)架密度正在不斷上升。大多數(shù)數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行軌道上現(xiàn)在至少有一些超過10kW的機(jī)架，而20%的機(jī)架上甚至還有30kW或更高功率密度的機(jī)架。但這些工作負(fù)載并不被視為高性能計算。“他們只是表示他們的工作負(fù)載有更高密度的機(jī)架而已。”勞倫斯表示說。

“如果將GPU與英特爾處理器放在一起，國內(nèi)服務(wù)器租用 服務(wù)器托管，他們的功率密度可能會達(dá)到以前的三倍。”他說。液體冷卻方案顯然非常適合這些加速器，特別是浸入式冷卻方案，可以冷卻GPU和CPU。

2、冷卻高密度存儲

隨著當(dāng)前企業(yè)數(shù)據(jù)中心的存儲密度的持續(xù)增加，可能會使得有效的冷卻存儲變得更加困難。數(shù)據(jù)中心所安裝的大部分存儲容量都是由非密封的硬盤驅(qū)動器所組成的，不能采用液體冷卻方案。然而，較新的技術(shù)在這方面則為業(yè)界的企業(yè)用戶們帶來了希望。例如，固態(tài)的驅(qū)動器可以使用全浸入式的解決方案進(jìn)行冷卻。此外，在最新一代的存儲硬件中創(chuàng)建支持高密度，高速讀/寫頭的氦氣要求密封單元，使其適用于液體冷卻方案。

正如在451 Research所發(fā)布的報告中所指出的那樣，固態(tài)硬盤和充滿氦氣的硬盤驅(qū)動器的組合意味著無需將空氣冷卻存儲與液體冷卻處理方式分開。硬盤驅(qū)動器的可靠性的提升還帶了一大益處，即：在冷卻液中浸入驅(qū)動器可以有助于減少熱量和濕度對組件的影響。

3、網(wǎng)絡(luò)邊緣計算

減少當(dāng)前和未來應(yīng)用程序延遲的需求進(jìn)一步的推動了對網(wǎng)絡(luò)邊緣新一代數(shù)據(jù)中心的需求。這些可以是在無線塔、工廠操作車間或零售店中所部署的高密度的遠(yuǎn)程設(shè)施。而且這些設(shè)施可能會越來越多地托管高密度的計算硬件，例如用于機(jī)器學(xué)習(xí)的GPU打包集群。