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(kāi)展的新研究,研究證實(shí)了機(jī)箱級(jí)液冷技術(shù)的實(shí)用性、效率及效果,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(pán)的冷卻要求。
最近發(fā)表的與Meta共同開(kāi)展的研究表明,在整個(gè)磁盤(pán)簇改進(jìn)熱管理、減少振動(dòng)和平衡溫度所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì),將直接降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商的故障率和成本。 在機(jī)箱抽屜的機(jī)架中安裝硬盤(pán)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(wèn)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)Cybersecurity Ventures預(yù)測(cè),在短短幾年內(nèi),全球數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將超過(guò)200澤字節(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(lái)說(shuō)屬于一項(xiàng)特別的挑戰(zhàn)。 據(jù)Seagate稱(chēng),云計(jì)算數(shù)據(jù)中心會(huì)選擇大容量機(jī)械硬盤(pán)來(lái)存儲(chǔ)90%的艾字節(jié)。 機(jī)械硬盤(pán)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(yíng)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(pán)、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(pán)功率增加,相應(yīng)產(chǎn)生的熱量也會(huì)增加。 過(guò)去十年間,硬盤(pán)盒內(nèi)設(shè)置氦氣這項(xiàng)技術(shù),提高了磁盤(pán)性能,減少了阻力。此外,隨著現(xiàn)在單元的密封,機(jī)械硬盤(pán)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(pán)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(pán)。 硬盤(pán)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(guò)修改,增加了連接到液-液式熱交換器和冷卻泵的專(zhuān)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(pán)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(pán)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(pán)簇內(nèi)部何處,所有72個(gè)機(jī)械硬盤(pán)之間的溫差均僅為3°C。
- 液冷表明機(jī)械硬盤(pán)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(wèn)題。
雖然精密浸入式被認(rèn)為是替代風(fēng)冷高密度磁盤(pán)陣列的更優(yōu)選擇,但其他形式的液冷(包括冷板、浸沒(méi)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(pán)密度、用戶訪問(wèn)可維護(hù)性和熱更換驅(qū)動(dòng)器的能力等方面。
Meta Precision Immersion Cooled HDD
Iceotope Study with Meta Reveals Efficiency of Precision Immersion Liquid Cooling for High-Density Storage Drives