淘汰空調？空氣節(jié)能器為數據中心降溫
網絡世界 發(fā)表于：10年09月15日 10:32 [轉載] 網絡世界
設計日益復雜的半導體需要計算能力的快速增長，而英特爾數據中心則需要為這一快速增長提供支持。與此同時，我們也在盡力減少數據中心的功耗和運營成本。
卻成本的一個潛在方式�？諝夤�(jié)能器只是將熱空氣排出室外并吸入室外空氣來冷卻 IT 設備，而不是像傳統(tǒng)空調那樣將服務器排出的熱空氣加以冷卻再循環(huán)利用。
當前，業(yè)界假定空氣節(jié)能器的有效性受到一定限制，即需要以相對較低的溫度供應冷卻空氣。其含意即空氣節(jié)能器只能在室外空氣溫度相對較低時才能使用。此外還有對濕度變化的顧慮，因為室外空氣的濕度可能會迅速變化。第三點顧慮則是室外空氣中的微粒數量。
空氣節(jié)能器測試
為了挑戰(zhàn)業(yè)內有關數據中心冷卻的既定假設，我所在的英特爾IT部門進行了一次大膽的概念驗證(PoC)測試：使用一臺空氣節(jié)能器，全部利用溫度高達 32 攝氏度的室外空氣來冷卻生產服務器。借助此方案，我們即可使用節(jié)能器來提供幾乎所有的數據中心冷卻，從而極大地降低了功耗。對于一個10兆瓦特(MW)的數據中心來說，借此每年可潛在降低高達 287萬美元的運營成本。
概念驗證測試在一個1000 平方英尺(SF)的拖車上進行(最初安裝拖車是為了進行臨時的額外計算)，拖車被分成兩個室，每個室約 500 平方英尺。為了最大限度減少概念驗證的成本，我們使用了低成本、倉庫級的直接膨脹式(DX)空調設備，并且每個室內均安裝有傳感器，以監(jiān)測室內的溫度與濕度條件。
其中一室采用傳統(tǒng)方法冷卻，始終使用直接膨脹式設備進行熱空氣再循環(huán)和冷卻。而另外一室基本上也使用相同的空調設備，但是經過改裝后能夠作為空氣節(jié)能器運行：將熱空氣排出室外，并吸入 100% 的室外空氣用于冷卻。
由于我們的目標之一是測試運行溫度的允許極限，我們對空氣節(jié)能器室中的冷卻設備進行了配置，使其能夠提供18-32攝氏度的空氣。并且我們還對系統(tǒng)進行了設計，在供給空氣溫度超過32攝氏度的最高限度之前，只能使用空氣節(jié)能器；空氣溫度超過32攝氏度時，開始使用冷卻器將空氣冷卻至32攝氏度。如果溫度降到18攝氏度以下，則將供給空氣與來自服務器的回流熱空氣混合進行加熱。
我們未嘗試對濕度進行控制。此外我們還想要測試空氣質量的限度，因此我們僅對進入的空氣進行了最低限度的過濾：使用標準的普通空氣過濾器僅僅將進入空氣中的大顆粒除去，但允許留有微塵。
每個房間里有八個機架。每個機架包含四臺刀片服務器，每臺服務器帶有 14 塊刀片，這樣每個室共有 448 塊刀片。這就表示每平方英尺 200 多瓦(WPSF)的功率密度。在概念驗證測試期間，我們使用這些服務器運行大批量生產的芯片設計工作負載，結果服務器的使用率高達約 90%。
