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信德迈公司同华为云数据中心液冷服务器研发部技术交流
Dated Oct 28, 2020 by CNMEC Technology
2020年10月21日信德迈科技（北京）有限公司和华为服务器研发部门工程师就快速接头、Manifold集水分歧管、机柜式CDU、插框式CDU、液冷管路和盲插拔接头进行了技术交流。
数据中心最主要的部分为服务器、散热系统、通信设备以及照明系统，其中散热系统耗能占数据中心总能耗约40%。高密度计算正促使数据中心液冷技术兴起。浸没式液体冷却的优势显著，相对于传统风冷数据中心能耗降低90%-95%，所占的空间体积可减小至风冷系统的1/3，换热能力强，能够满足超高热流密度器件的散热需求。市场分析认为，液冷不仅是制冷方式的改变，更可能变革整个数据中心生态。尤其在“新基建”的助推之下，液冷技术商用或将实现跨越式发展。据赛迪顾问预测，到2025年中国液冷数据中心市场整体规模保守估计为1283.2亿元，乐观估计为1330.3亿元。浸没式液冷数据中心凭借其优良的制冷效果，市场份额渗透率不断提高，到2025年预计可达40%以上。
华为的“2012实验室”是华为的总研究组织，据称，该实验室的名字来自于任正非在观看《2012》电影后的畅想，他认为未来信息爆炸会像数字洪水一样，华为要想在未来生存发展就得构造自己的“诺亚方舟”。
2012实验室的主要研究的方向有新一代通信、云计算、音频视频分析、数据挖掘、机器学习等。主要面向的是未来5-10年的发展方向。华为官方数据显示，2015年，华为研发投入为596亿元人民币，占2015年销售收入的15.1%，近十年来，华为已经在研发方面投入了超过2400亿元人民币。
2012实验室的二级部门包括：中央硬件工程学院、海思、研发能力中心、中央软件院。
华为“2012实验室”搞出了哪些硬核研究成果呢？
在华为2012实验室旗下，有6大部门，分别为中央研究院、中央硬件工程院、中央软件院、诺亚方舟实验室、海思半导体、研发能力中心！2012实验室是一个超级庞大的组织，旗下还有香农实验室、高斯实验室、谢尔德实验室、瓦特实验室、欧拉实验室（自研操作系统）、图灵实验室、热技术实验室、结构材料实验室等！
液冷系统
全液冷系统由一次侧与二次侧两部分组成：
- 一次侧包含：冷却塔和（可选）冷水机组等部件。
- 二次侧包含：CDU、液冷机柜、液冷机箱、液冷节点等部件。
全液冷系统的逻辑架构图，如 图1-1 和 图1-2 所示。
图1-2 逻辑架构图（内置框式CDU）
表1-1 部件说明
序号 |
名称 |
说明 |
| 1 |
冷却塔 |
- 用于将液体回路的热量散到室外大气中的设备，一般放置在建筑物的室外，出水温度取决于当地气温条件，通常出水温度范围为5℃~32℃。
- 推荐采用闭式冷却塔。
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2 |
冷水机组 |
用于对冷却水进行冷却的设备。 |
3 |
CDU |
- 用于液冷电子设备间的冷却液体流量分配，提供二次侧流量分配、压力控制、物理隔离、防凝露等功能。CDU处理液冷机柜内部的直接液冷部分的散热（CPU等大功耗热量，采用冷板直接带走）。
- 其物理形态有两种形态，柜式CDU（在全液冷机柜外布置，需要配套二次管路）和框式CDU（在全液冷柜内置，二次管路已经内置，无需单独配套）。
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4 |
液冷机柜 |
提供冷却液体进出，针对电子设备进行冷却的设备。华为液冷机柜为全密闭式结构，可以将热量全部由水带出机柜。 |
5 |
制冷空调 |
用来为IT机柜进行散热的设备，华为全液冷机柜热量由水带走，因此可以取消绝大部分为IT设备散热配置的专用的制冷空调。 |
6 |
一次侧 |
- 连接冷却塔到CDU，液冷机柜的循环水系统，也称为一次管路。绿色箭头表示一次侧进水，黄色表示一次侧回水，如 图1-7 所示。
- 一次侧管路支持的进水温度为5℃~32℃。特殊情况可以支持35℃。
说明：
特殊场景指设备的配置和环境规格需要有一定的约束，具体可以咨询华为相关人员获取。 |
7 |
二次侧 |
- 连接CDU到液冷机柜中的液冷元器件的冷却循环水系统，也称为二次管路。采用外置柜式CDU时，该系统部署在机房内，采用内置框式CDU时，则该系统集成在机柜内部，无需单独建设。蓝色箭头表示二次侧进水，红色箭头表示二次侧回水，如 图1-7 所示。
- 二次侧管路支持的最高进水温度为50℃。
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8 |
HEX |
机柜内侧左右各有1个风液换热器，连接一次侧管道，通过风液换热实现液冷服务器内非直接冷却部件的冷却。 |
9 |
冷板 |
覆盖在CPU等高热部件上的液冷散热器，能够通过水循环直接带走芯片的热量。 |
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