在剛剛閉幕的 CITE 2024中，“飛騰騰云 S5000C 服務(wù)器液冷解決方案” 斬獲大會創(chuàng)新金獎。這款別具一格的 “降溫神器” 到底神在哪里？接下來就讓我們一探究竟。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和云計算發(fā)展的背景下，算力需求快速增長，數(shù)據(jù)中心規(guī)模日漸龐大，能耗也水漲船高。工信部數(shù)據(jù)顯示，2022 年全國數(shù)據(jù)中心總耗電量約 2700 億千瓦時。中國信息通信研究院測算，到 2030 年我國數(shù)據(jù)中心耗電量將達(dá)到 5900 億千瓦時。工信部等部門在提出加快綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)，按照規(guī)劃，到 2025 年全國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率（PUE）有望降到 1.3 以下。如何降低數(shù)據(jù)中心能耗、提升數(shù)據(jù)中心電能利用效率，已成為國家和地方政府關(guān)注的焦點。

當(dāng)前，大部分風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心面臨散熱技術(shù)升級或全面替代的難題，而冷板式液冷方案則為風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造提供了諸多便利。相較于常規(guī)風(fēng)冷支持的 8-10kW 單柜密度，冷板式液冷不僅將支持的單機(jī)柜密度提升至 30kW ，還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心 PUE 值降低至 1.2 以下的效果。由于冷板式液冷的硬盤、光模塊等服務(wù)器部件以及運維模式和機(jī)房承重與傳統(tǒng)風(fēng)冷場景基本一致，因此不需要對現(xiàn)有風(fēng)冷機(jī)房和機(jī)柜進(jìn)行大規(guī)模改造，升級成本也相對較低。

近日，飛騰騰云 S5000C 服務(wù)器液冷解決方案正式發(fā)布。通過配合使用液冷散熱技術(shù)，S5000C 得以在更高頻率下穩(wěn)定運行，芯片的處理速度和性能得到進(jìn)一步提升。在液冷散熱技術(shù)的加持下，單機(jī)柜密度增長明顯，在提供更強(qiáng)勁算力和更高經(jīng)濟(jì)效益的同時，加強(qiáng)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，為現(xiàn)有風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造與液冷散熱技術(shù)升級提供成熟解決方案。

系統(tǒng)級液冷解決方案

液冷散熱系統(tǒng)是一種高效的散熱技術(shù)，可以為 S5000C 帶來更高的性能表現(xiàn)以及更低的能耗。本次飛騰聯(lián)合同泰怡完成了 S5000C 在單機(jī)柜級液冷場景的研發(fā)與驗證，并推出了配套的單機(jī)柜系統(tǒng)級液冷解決方案。整個服務(wù)器的散熱方式為風(fēng)液混合，CPU 采用冷板式液冷散熱，其他部件如內(nèi)存、硬盤等通過低轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇進(jìn)行散熱。針對液冷機(jī)柜進(jìn)行的系統(tǒng)性對比測試結(jié)果表明，冷板式液冷方案在性能、能耗、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性等方面表現(xiàn)突出。

液冷機(jī)柜以及服務(wù)器結(jié)構(gòu)圖

（1）高性能

測試結(jié)果表明， S5000C 高主頻芯片可以在液冷系統(tǒng)的加持下穩(wěn)定可靠運行，主頻相對標(biāo)準(zhǔn)版芯片提高 20%。

（2）低能耗

液冷方案采用液態(tài)介質(zhì)作為熱傳遞介質(zhì)，熱傳導(dǎo)效率比空氣大大提高，可以更有效地移除計算機(jī)組件中的熱量，從而降低能耗。此外，液冷系統(tǒng)可以在更低的溫度下運行，節(jié)省了空調(diào)系統(tǒng)以及風(fēng)扇的能耗。對比傳統(tǒng)風(fēng)冷方案，本次液冷系統(tǒng)的整體能耗可降低約 10% 左右。

（3）更高效散熱

本次推出的液冷系統(tǒng)基于四臺雙路服務(wù)器進(jìn)行系統(tǒng)功耗測試，進(jìn)液溫度在 40℃ 以上， S5000C 結(jié)溫控制在 65℃ 以內(nèi)，CPU 的結(jié)溫溫度波動在 ±1℃ 以內(nèi)，使得服務(wù)器系統(tǒng)的核心部件在一個較低且穩(wěn)定的溫度下運行，大大提高了系統(tǒng)的可靠性以及核心部件的使用壽命。整個液冷系統(tǒng)熱阻低，散熱能力顯著加強(qiáng)。

（4）算力密度提升

目前，常規(guī)風(fēng)冷僅支持 8-10kW 的單柜密度?；诒敬我豪湎到y(tǒng)打造的下一代高性能液冷服務(wù)器，如果應(yīng)用在 30KW 風(fēng)液式 CDU 液冷機(jī)柜中，單機(jī)柜可配置 25 臺 1U 雙路液冷服務(wù)器，相對風(fēng)冷機(jī)柜理論上可提升 297.6%。

30KW 風(fēng)液式液冷機(jī)柜

（5）高可靠性

為了最大限度降低漏液帶來的風(fēng)險，本次推出的液冷系統(tǒng)采用了一套漏液感知與干預(yù)系統(tǒng)。通過漏液檢測接口直接檢測漏液，在第一時間通過 BMC 發(fā)送警報。在本次測試中，飛騰針對主板的 LEAKAGE 4pin 漏液檢測接口進(jìn)行了測試，目前該接口已通過漏液檢測設(shè)備識別檢測與移除告警以及模擬漏液故障報警等測試。

（6）經(jīng)濟(jì)適用性

本次液冷系統(tǒng)采用的單機(jī)柜液冷技術(shù)，通過利用液體高導(dǎo)熱、高傳熱等特性，在有效提高空間利用率、節(jié)省占地面積的同時，還可以實現(xiàn)更低的 PUE 值，從而降低空調(diào)機(jī)房以及機(jī)柜的電力成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)適用性。

助力數(shù)據(jù)中心邁入液冷時代

本次飛騰針對 S5000C 完成了高性能液冷服務(wù)器的研發(fā)與驗證，為液冷散熱解決方案的實施與應(yīng)用提供了硬件基礎(chǔ)。飛騰平臺驗證團(tuán)隊還評估了該液冷系統(tǒng)在不同工作負(fù)載下的表現(xiàn)，確保散熱效果能夠滿足多樣化場景需求，為后續(xù)數(shù)據(jù)中心級應(yīng)用提供了技術(shù)保障。

去年年底，飛騰發(fā)布了服務(wù)器 CPU 散熱解決方案白皮書，目前長城、同泰怡、聯(lián)想等眾多廠商已經(jīng)針對 S5000C 推出了對應(yīng)的液冷解決方案。相信隨著越來越多的生態(tài)伙伴的加入以及液冷方案的實施，廣大用戶將樹立起對液冷技術(shù)安全應(yīng)用的信心。飛騰也將攜手生態(tài)合作伙伴進(jìn)一步推動液冷技術(shù)的推廣與應(yīng)用，為貫徹落實碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求、推動數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

液冷解決方案及《白皮書》獲取等相關(guān)事宜，請咨詢：

陳彪

飛騰高級散熱技術(shù)工程師

chenbiao@phytium.com.cn

葉琴

飛騰高級散熱技術(shù)工程師

yeqin@phytium.com.cn

毛長雨

飛騰高級散熱技術(shù)工程師

maochangyu@phytium.com.cn