空气污染令数据中心自然冷却困难重重

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近年来，我国雾霾频发，引发了人们对公共卫生问题的思考。然而，人们不知道的是，空气污染实际上会对数据中心的生产力产生不利影响。



将外部空气引入数据中心冷却设备以减少能源使用的机械冷却系统一直是提高设备能效的最有效方法。然而，高浓度的污染物遍布大气，这使得中国的数据中心难以具备自然冷却的条件。在世界各地，利用外部空气来增加数据中心的冷却能力早已司空见惯。



中国的空气污染导致互联网巨头百度数据中心的IT设备故障率居高不下。对于数据中心的散热技术，相关公司主要对环境污染（艾默生）进行了大量的研究。和发展。据百度首席设计师 Ali Heydari 称，这项研究正在中国以及百度的硅谷办事处进行。



中国东部空气污染物浓度最高。 ;我们的大部分数据中心实际上都位于这个区域，;Heydari 说。 ;这对我们来说是一个很大的挑战。 ;百度拥有三个数据中心。



PM2.5是重要的空气质量指标



人们描述的空气污染物包括二氧化硫（氧化）、氮氧化物和PM2.5，PM2.5其实是细颗粒物的简称。 PM2.5由汽车尾气、燃煤电厂或火灾产生，是造成城市污染的可见烟雾的主要原因，引起许多与空气污染有关的人类健康问题。因此，PM2.5的浓度是常见的空气质量指标。



美国环保署采用的空气质量指数体系，质量范围为0（清洁）至500，当地时间周六凌晨，空气质量指数PM2.5超过150， EPA认为这是事实；不良;环境，但对于 AQIPM2.5在美国最大的数据中心之一的弗吉尼亚州阿什本，空气质量指数PM2.5在30左右，是一个不错的水平。



据报道，由于环境政策，空气质量得到了显着改善，但问题仍然存在，导致数据中心运营商面临困境。



Heydari 说，空气传播的感染会导致数据中心空调系统中盐分的积累，并显着增加暴露在污染气体中的电子设备的腐蚀速度。恒温恒湿空调是指对温度、湿度、洁净度有严格要求，具有高效、节能、低噪音、环保等功能的专用空调。



污染推动冷却技术创新



百度技术团队一直在寻找空气净化的技术解决方案。机房专用空调还可以调节湿度，精度很高。计算机，尤其是服务器，对温度和湿度的要求非常高。如果变化太大，计算机计算可能会出现错误，这对服务提供商，特别是银行和通信行业非常不利。他们测试了（TestMeasure）各种洗涤方法，例如水或化学喷雾或过滤。这个想法是在自然冷却系统中部署一个洗涤机制。液体喷雾法有效，但需要大量除湿设备（shèbèi）。



他们还创造了一种冷却设计方法，可以在不依赖外部空气的情况下提高效率。这样的设计本质上不是集中式冷却单元，而是一个；底部冷却单元；将热交换盘管直接放置在 IT 机架下方，因为机架本身有一个外壳，并将冷空气推入机箱，确保所有冷空气都通过其硬件。



;这基本上是一个独立的数据中心， ;Heydari 说， ;它有自己独立的冷通道和热通道。此底部冷却装置的安装不需要安装工作然而，在活动地板环境中，这种底部冷却装置在安装在活动地板环境中时最为有效。 ;



根据安装在机架上的硬件密度（单位：g/cm3或kg/m3），系统具有自动调节制冷量的能力。由于冷空气供应是局部的，但效率更高，因此消除了广泛冷却故障的风险。这是一种液体冷却解决方案，由于实际的热交换器安装在机架下方，因此不存在液体泄漏导致 IT 设备损坏的风险。



网络规模的创新



与美国的网络规模运营商一样，百度每年都会在研发上投入大量资源，以提高其硬件和数据中心的效率。百度参与了 Facebook 的开放计算项目，并在设计自己的服务器和数据中心机架时采用了一些开放计算项目 (OCP) 设计元素。



Heydari 过去曾在 Facebook 和 Twitterwcng 担任高级硬件工程师。他说，百度的天蝎服务器设计得比OCP设计的服务器（指一个对象在单位时间内所做的工作）更节能，功率更高。多少）密度。这个设计不是百度一个人设计的。 Scorpio 项目是中国一些最大的数据中心运营商之间的合作伙伴关系，包括腾讯、阿里巴巴和中国电信。



Heydari 表示，百度（公司）是配备 ARM 处理器、低功耗 Intel x86 架构解决方案、FPGA（现场可编程门阵列）和 GPU 加速器的服务器的早期采用者。



数据中心市场增长的长期问题



与其他网络规模的数据中心运营商一样，百度公司了解创新的必要性，因为对于这种规模的数据中心基础设施，传统硬件制造商的传统设计设备（shèbèi）并不适用。在中国，空气污染也在促使技术人员进行创新和从角度考虑数据中心的散热问题。



目前，数据中心市场面临着其他挑战。数据中心托管设施（shè shī）较高的能源（解释：向大自然提供能量转换的材料）成本和相对较低的机架功率密度（单位：g/cm3或kg/m3）等问题是一个重要问题这需要紧急解决。



今天，中国已成为数据中心领域发展最快的国家之一，也将成为全球增长最快的云服务市场（shì chǎng）。与同等制冷量的舒适型空调相比，精密空调的循环风量约为两倍，对应的焓差仅为一半。它会使机组在空气露点以上运行。无需像舒适空调那样将空气冷却到露点以下以应对湿度负荷。因此，机组可以通过提高制冷剂的蒸发温度来提高机组运行的热效率，从而改善运行。经济。根据经验，显热比为1.0的机组单位制冷量的能耗仅为显热比为0.6的机组的60%左右。

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