数据中心的新需求
首先声明，我不是个Couch potato。不过，某类节目除外。
譬如多年前芒果台的《天天向上》，以及湖对面那家卫视台去年推出的《非正式课堂》，诸如此类的节目往往能够把我钉在沙发上，类似教学的演绎模式，总可以把我的思绪，拉回到多年前的课堂，感受到暌违的情怀。
7月16日，以“曙光小课堂”的别致形式，一场数据中心节能黑科技的大放送活动在北京正式举行。活动的参与者包括数十名媒体的老编小记，以及来自曙光节能技术（北京）股份有限公司（以下简称：曙光节能）和节能技术委员会的专业人士。
顾名思义，曙光节能是中科曙光旗下的公司，以发展数据中心的高效制冷技术为己任。在这个圈子里，曙光节能早就是响当当的角色。
数据中心的新需求
数据中心的Owner们变得越来越不安分起来，他们上雪山、下海底，挺进沙漠和草原，甚至盯上了北极，只是为了借助寒冷的空气以及丰富的水电资源，降低自身的能耗问题，从而为经济社会的运行提供更加充沛的算力。
与过去的石油经济时代相比，现在的世界已经格外不同。“数据当仁不让地成为一个国家最重要的战略资源。作为数据最重要的承载体，数据中心的重要性可想而知。”中国数据中心节能技术委员会秘书长吕天文表示。
目前，数据中心已经成为当今全球经济发展的基石。数据显示，截至2017年，全球大约拥有800万个数据中心，消耗了416.2太瓦时（1太瓦时约为10亿千瓦时）的电力，相当于全球总用电量的2%，预计到2020年将攀升到5%。
对于这种增长，我们必须承认并不为之感到愉悦。令人感到不快的，不止是能耗，还有大规模建设带来的数据中心用地问题，国内一线城市们已经纷纷做出反应。譬如北京就禁止在六城区和通州新区建设新的数据中心，在此之外的新建数据中心，也必须做到PUE低于1.4。
据吕天文透露，北京市可能在最近一两个月内，会对数据中心做出更高的要求，要求企业通过节能改造，将数据中心的PUE降低到1.3以内。针对新建和已有的数据中心，具体的要求有所不同，不过指向是一致的，即实现数据中心的绿色和可持续发展。
现在的形势变得愈加严峻，数据中心面临大考。
包括人工智能、虚拟现实、工业互联网、车联网等在内的新型应用，带来了越来越多的数据。仅以自动驾驶为例，一辆汽车每天产生的数据可以达到100GB，假如全球汽车2亿台保有量的四分之一升级到自动驾驶，其数据量就将超过我们现有数据中心的“消化”能力。
狮子大开口的，还将包括超算。吕天文表示，从国防军工、地质勘探、气象预报，到工程仿真、影视渲染、游戏娱乐，当前超算已经广泛应用于许多行业，高功率、高密度、低功耗，同样成为超算的现实要求。
液冷引领数据革命
面对数据中心日渐急迫的应用需求，早在十年前中科曙光就做了判断和预研，并在2015年推出了国内首款标准化量产的冷板式液冷服务器，并在当年完成国内首个冷板式液冷服务器大规模应用项目，2017年又交付了国内首套商用全浸没液冷服务器，并在今年完成了国内首个浸没式液冷服务器大规模应用项目。
曙光节能总经理何继盛告诉我们，截至目前，曙光拥有的“液冷”核心专利就超过了40项，此外还有40余项与“液冷”相关的专利已提交申请，曙光事实上已经成为国内乃至国际市场上的一只“冷力军”。
顶级企业和大型云计算公司财大气粗，当然可以选择到草原或是北极建立新型数据中心。毫无疑问，借助外部的凉爽环境及相应资源，这些数据中心的PUE可以做得很漂亮，但是对于绝大多数的企业来说，这种做法不具备参考价值和可复制性。
“尤其是这种数据中心远离客户，距离主干网络非常遥远，数据中心的运维管理将变成一件非常具有难度和挑战性的工作。对于企业来说，即便不考虑建设成本，这也是难以接受的。”何继盛表示，曙光可以为客户提供极具竞争力的数据中心解决方案，PUE也完全不亚于那些所谓的新型数据中心。
经过多年的研发与实践，曙光已经掌握了行业领先的“全浸没液冷”技术，依托该技术研发的曙光C8000刀片式计算模组，其计算单机柜功率可达160KW，而PUE则可以达到令人咋舌的1.05甚至更低，相比传统风冷数据中心可节电超过30%。
这就是大名鼎鼎的曙光C8000
目前，液冷服务器主要分为两类：冷板式冷却液冷服务器、全浸没式冷却液冷服务器。在国内，传统IT厂商大多选择了冷板式的液冷设计，而互联网厂商譬如阿里采用了浸没式的液冷服务器，而曙光公司则是覆盖了两类产品。
冷板式液冷系统的PUE可以实现1.2以下，相对传统风冷取得了巨大的进步，降低服务器80%以上的发热量，能耗、噪音得以大幅度下降；全浸没式冷却液冷较之冷板式则是更进一步，实现了所有指标的全面胜出。
何继盛相信，全浸没式冷却液冷将是未来的主流方向之一，必将得到越来越多数据中心的广泛采用。
液冷时代的美好未来
何继盛认为，数据中心的发展已历经了五代。在他看来，上个世纪60年代的机房可以算是第一代数据中心，建设上没有严格和统一的标准，数据中心也不是7×24小时的工作，而是和人类一样，每天“上班”8小时。
其后的第二代，塔式服务器开始出现，专用的机柜和UPS设备也开始冒头，通过空调的自然对流对数据中心进行降温，不过效率嘛，大家可想而知；随着互联网的蓬勃发展，数据中心从上个世纪90年代末开始进入规范化和标准化的建设模式，恒温恒湿的空调也成为很多数据中心的标配，这可以算是第三代数据中心。
“我们现在看到的绝大多数数据中心，就属于第四代数据中心。”何继盛表示，由于人工智能、大数据等导致的数据量爆发性增长，对数据中心的存储和计算能力提出了新的挑战，除了具备标准化和模块化的特征之外，第五代数据中心对低能耗和高密度提出了极致的需求。
在这种情况下，液冷数据中心就成为炙手可热的话题，也被业界公认为发展的趋势。与空气制冷相比，液冷的冷却能力高出了1000-3000倍，可以对发热量最高的部件做到精准冷却或是部件级制冷，保证元器件的工作性能更高，并且更加稳定。
对于整个数据中心来说，浸没式液冷可以进行全地域、标准化的布置，实现全年的自然冷却，PUE值可以做到接近于理论的极限值，这也是目前已知的包括风冷在内的其他所有冷却方式，均无法企及的高度。
随着5G时代到来，加之人工智能、虚拟现实等新型应用的推波助澜，在用户密集区配置高计算密度的边缘数据中心正在成为趋势，在曙光液冷“数据中心”计算模组的加持下，各种应用和计算场景也将得到全方位的提升。
何继盛相信，在未来几年里，对于那些追求极致计算能力的高性能应用领域来说，液冷散热尤其是全浸没式液冷将会有突飞猛进的发展，甚至可能超越传统的风冷散热。“只有数据中心更cool，我们的世界才会更酷。”
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