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精密浸入式冷卻領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者Iceotope宣布了一項(xiàng)其與Meta聯(lián)合開展的新研究，研究證實(shí)了機(jī)箱級(jí)液體冷卻技術(shù)的實(shí)用性和效率，可滿足超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心服務(wù)提供商廣泛部署和高頻使用的高密度存儲(chǔ)磁盤的冷卻要求。
最近發(fā)表的與Meta共同開展的研究表明，在整個(gè)磁盤簇改進(jìn)熱管理、減少振動(dòng)和平衡溫度所帶來的優(yōu)勢(shì)，將直接降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商的故障率和成本。在機(jī)箱抽屜的機(jī)架中安裝硬盤系統(tǒng)是精密浸入式冷卻技術(shù)的理想選擇。
Iceotope的創(chuàng)新總監(jiān)Neil Edmunds表示：“隨著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的不斷升級(jí)，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商也需要有效解決方案進(jìn)行設(shè)備冷卻。研究表明，用于高密度存儲(chǔ)的液冷可以讓驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)更低溫、更穩(wěn)定的冷卻效果，以減少驅(qū)動(dòng)器故障，降低TCO并提高ESG合規(guī)性?！?/p>
高密度存儲(chǔ)激增
隨著物聯(lián)網(wǎng)、視頻、人工智能等數(shù)據(jù)流不斷涌現(xiàn)，預(yù)計(jì)到2025年，每人每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流將高達(dá)463艾字節(jié)。數(shù)據(jù)訪問和交互方式在不斷演變，數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)因此會(huì)受到實(shí)質(zhì)性影響。據(jù)預(yù)測(cè)，在短短幾年內(nèi)，全球數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將超過200兆字節(jié)，其中一半會(huì)存儲(chǔ)在云端。
這對(duì)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施來說屬于一項(xiàng)特別的挑戰(zhàn)。據(jù)Seagate稱，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心會(huì)選擇大容量機(jī)械硬盤來存儲(chǔ)90%的艾字節(jié)。機(jī)械硬盤的外形尺寸通常為3.5英寸，這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)歷了反復(fù)試驗(yàn)和測(cè)試，可以繼續(xù)為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商提供具有成本效益的大規(guī)模存儲(chǔ)。目前最頂級(jí)設(shè)備的容量為20 TB，但預(yù)計(jì)將在這個(gè)十年結(jié)束時(shí)達(dá)到120 TB以上。
存儲(chǔ)數(shù)據(jù)增加，意味著需要更多的旋轉(zhuǎn)磁盤、速度更快的電機(jī)以及更多的執(zhí)行器——所有這些，將導(dǎo)致用電量的增加。隨著磁盤功率增加，相應(yīng)產(chǎn)生的熱量也會(huì)增加。過去十年間，硬盤盒內(nèi)設(shè)置氦氣這項(xiàng)技術(shù)，提高了磁盤性能，減少了阻力。此外，隨著現(xiàn)在單元的密封，機(jī)械硬盤級(jí)液冷解決方案也具備可行性。
Meta研究用于高密度存儲(chǔ)的液冷
該項(xiàng)研究展示了一個(gè)高密度風(fēng)冷存儲(chǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)被重新設(shè)計(jì)為利用單相浸入式液冷。標(biāo)準(zhǔn)的商用存儲(chǔ)系統(tǒng)包含72個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器、兩個(gè)單頭插座節(jié)點(diǎn)、兩個(gè)SAS擴(kuò)展卡、網(wǎng)卡和一個(gè)外形尺寸為4OU的配電盤。硬盤牢固密封，且充有氦氣。
所測(cè)試的液冷系統(tǒng)是一款I(lǐng)ceotope精密浸入式液冷系統(tǒng)——風(fēng)冷版經(jīng)過修改，增加了連接到液-液式熱交換器和冷卻泵的專用電介質(zhì)回路。Meta繼續(xù)測(cè)量風(fēng)冷和液冷系統(tǒng)中硬盤驅(qū)動(dòng)器和冷卻泵功率的溫度變化。
研究結(jié)果具有決定性意義
該研究成功表明，精密浸入式冷卻是一種更有效的機(jī)械硬盤機(jī)架冷卻方法，結(jié)果如下：
- 使用精密浸入式液冷，不管是位于磁盤簇內(nèi)部何處，所有72個(gè)機(jī)械硬盤之間的溫差均僅為3°C。
- 液冷表明機(jī)械硬盤系統(tǒng)可以在機(jī)架進(jìn)水溫度高達(dá)40°C時(shí)可靠運(yùn)行。
- 系統(tǒng)級(jí)冷卻功率不到總功耗的5%。
- 液冷運(yùn)行時(shí)幾乎靜音，有助于緩解風(fēng)冷解決方案相關(guān)的聲學(xué)振動(dòng)問題。
雖然精密浸入式被認(rèn)為是替代風(fēng)冷高密度磁盤陣列的更優(yōu)選擇，但其他形式的液冷（包括冷板、浸沒槽或兩相浸入式）都不能在同等程度上保持操作優(yōu)勢(shì)，例如在機(jī)械硬盤密度、用戶訪問可維護(hù)性和熱更換驅(qū)動(dòng)器的能力等方面。
