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透過直接水冷或兩相浸沒式技術 解決AI機櫃散熱問題

  • DIGITIMES企劃

寬普數位科技總經理朱銘隆認為直接水冷,將是未來CPU和GPU倚重的關鍵散熱手段,相當值得關注。

儘管隨著今(2020)年COVID-19(新冠肺炎)疫情影響,讓遠距工作成為新常態,反倒加速企業數位轉型進程,讓諸多ICT技術呈現活絡態勢。但以資料中心而論,並未如其他ICT技術生龍活虎,較往年平靜許多;對此,浸淫資訊機房領域逾20載的寬普數位科技總經理朱銘隆認為,主要因為資料中心的產品愈來愈趨同所致,大家能端出的功能與技術差異不大,自然較難激起火花。

朱銘隆表示,回首過去20多年,他帶領團隊專注執行機房設計與建置,始終站在業主夥伴的角度,用心看待資料中心的大小問題。即便今年資料中心技術圈相對平靜,他仍認真盤點一些可望對業主機房產生實質助益的重點技術,大致包括組模化機房、UPS鋰鐵電池、DCIM、IoT資安等項目,另外更讓他備感興趣的技術是直接水冷,只因它將是未來CPU和GPU倚重的關鍵散熱手段,相當值得關注。

一直以來IT設備大致上均採用空氣散熱技術,其中最重要的產品為散熱片;未來若改採直接水冷模式(將液體引入CPU/GPU的液體冷卻模組做直接冷卻)。這個新模式之所以受到大家矚目,源自於介質問題,因為液體帶走熱的速度與量,比空氣快上許多。

朱銘隆說,未來在多數資料中心內部,可能有某幾個櫃體非常熱,係因它們承載AI運算工作,內置許多GPU,因此可透過直接水冷方式來提高散熱效率。以某個支撐AI雲服務的國家級超級電腦中心為例,便全數採用水冷方案。

此外還有另一種新方法可解決散熱問題,稱之為兩相浸沒式技術;深究其運作原理,主要借助一種液體(例如Novec7100),因為CPU表面溫度70幾度,可將Novec由液體轉化為氣體,透過這種巧妙的方式把熱帶走,如此可以達到支持一座機櫃≧50Kw的電力負載時熱的移除。

「空氣冷卻模式已到了極限值,」朱銘隆指出,隨著CPU愈來愈容易發燙、耗電,而GPU更有過之而無不及,所以水冷技術遲早進入資料中心領域。許多企業或公務機關非常重視PUE,總期望PUE可以低到1.0x%優異水準;如果沿用氣冷散熱模式,不論內部是走下吹風或In-row Cooling型態,在不考慮自然冷卻狀態下,PUE下探到1.2~1.3已是極限,不太可能走低至1.1以下,要到達這麼低的水準,唯有水冷一途。

另一方面,寬普近年也積極推廣數據驅動的機房監測管理系統「zDCIM」,它是一套奠基於HTML5網頁技術的環控系統,對於業主夥伴最為公平透明,將所有感測器封裝為HTTP、SNMP、MQTT、BACNET、MODBUS等工業標準,且所有感測器皆為網路IP化,因而易於擴充和維運,且讓系統不需依存於任何特定硬體架構,而用戶也能自由設定感興趣的物件對象及數據趨勢圖、掌握每一個電力細節,並透過任意載具呈現監測結果。