SK电信14日表示,公司已成功完成对将各类服务器浸入不导电的特种冷却油中进行散热的下一代热管理方式——“浸没式液体冷却”技术的验证。


随着生成式人工智能(AI)竞争加剧,高功耗GPU服务器建设激增,其耗电量较通用服务器(x86)高出数十倍,GPU服务器的散热问题正成为重要议题。目前,仅GPU服务器冷却就消耗了数据中心近40%的用电量。

SKT员工正在检查浸没式液冷系统 [图片由SKT提供]

SKT员工正在检查浸没式液冷系统 [图片由SKT提供]

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SK电信利用浸没式液体冷却专业公司美国GRC的设备、各厂商的测试用服务器,以及SK Enmove的特种冷却油(Thermal Fluids,ZIC-GC2),在其仁川办公大楼内部署了浸没式液体冷却系统,并自今年6月起进行了为期4个月的测试。结果显示,相比传统空气冷却方式,制冷用电减少93%,服务器自身用电减少10%以上,总用电量削减37%。


此次SK电信完成验证的浸没式液体冷却系统,与通过循环冷空气或风扇进行冷却的传统风冷系统不同,是一种将服务器直接浸入不导电但导热性能极高的特种冷却油中进行冷却的油冷系统。利用导热性能远高于空气的特种冷却油直接吸收服务器设备产生的热量,并去除空气冷却所需的服务器风扇,不仅实现冷却,还能降低服务器耗电。由于不受服务器主要故障原因——湿度、灰尘和噪声——的影响,有望延长服务器寿命;同时可稳定控制作为发热体的CPU、GPU,以及内存、存储设备等整个系统的温度,从而减少因高温导致的设备故障。


在分别采用空气冷却和浸没式液体冷却方式对服务器进行性能测试后发现,两种方式在性能上并无差异。但在相同性能测试条件下,浸没式液体冷却方式实现了服务器用电削减,证明其能提升“能效比”(单位功耗对应的性能比)。


SK电信于去年8月实地走访了美国境内一家已成功运行GRC浸没式液体冷却系统逾10年的参考站点,确认了浸没式液体冷却系统的性能与可持续性。今年4月,公司在仁川办公大楼内部署了浸没式液体冷却测试设备及性能、效率分析系统,并自6月起对浸没式液体冷却系统的性能、稳定性、运营监控方案及成本效益等进行验证,获得了令人满意的结果。


SK电信计划于今年11月在仁川办公大楼建设专用于本公司AI服务的数据中心,并拟于明年起在该大楼正式引入浸没式液体冷却系统。


浸没式液体冷却方式早已被提出,但长期未能广泛应用。从2020年起,一些海外数据中心开始将其用于AI、虚拟货币挖矿等用途。最近,随着GPU服务器系统的发热量持续增加,数据中心能源消耗迅速上升,谷歌、微软(Microsoft)、英特尔(Intel)等大型科技企业也在考虑引入浸没式液体冷却系统。提供托管共址(Co-location,即互联网服务提供商将服务器接入超高速互联网网络并代为管理的一种业务形态)服务的美国Equinix和匈牙利Digital Reality等公司,据悉也已完成对浸没式液体冷却系统的评估与实证。


近期,CPU设计正向通过连接多个芯粒(Chiplet)组成大芯片的方式转变,导致功耗进一步增加,英特尔在面临难以通过传统风冷散热器应对的局面下,正推进浸没式液体冷却系统的导入。英特尔于2021年8月宣布,为开发浸没式液体冷却技术,将与该领域领军企业、西班牙Submer展开合作;并在2022年1月,为在面向AI的高性能计算(HPC,High Performance Computing)领域引入浸没式液体冷却系统,与专业企业GRC签署了合作伙伴关系。


此次SK电信所引入解决方案企业GRC成立于2009年,总部及研究所位于美国奥斯汀(Austin),拥有25项以上全球专利。该公司以英伟达(NVIDIA)、英特尔、戴尔(Dell)、HPE、SGI等众多全球企业为客户,并开展多种技术合作,因此被评价为最适合重视实证结果的韩国企业的浸没式液体冷却系统供应商。


此外,SK Enmove去年向GRC投资2500万美元,并与GRC、戴尔科技(Dell Technologies)签署业务合作协议,着手通过技术开发及售后服务(AS)市场构建,扩大数据中心浸没式液体冷却系统需求。该公司还参与了SK电信的浸没式液体冷却实证与评估,为成功产出结果作出贡献。


数据中心节能关键在于如何高效构建除服务器外耗电量最大的冷却设施。用于量化这一点的指标是电源使用效率(PUE,Power Usage Effectiveness),即用数据中心总耗电量除以信息技术设备耗电量的数值,越接近1,说明该数据中心的电力效率越高。


采用空气冷却方式的最新数据中心,其PUE约为1.5。为降低PUE,各方正尝试在冬季引入低温室外冷空气,或构建低功耗高效率设备等多种方案。然而,尽管空气冷却技术不断发展,安装及冷却所需空间问题仍然存在,且能源消耗与成本依旧高企。要降低与日俱增的电力使用量,亟需提升数据中心冷却系统的效率。

根据国际能源署(IEA)数据,2022年全球数据中心电力消耗估算为240~340太瓦时(TWh),相当于韩国年度用电量的42~60%,规模极为庞大。


SK电信计划以此次国内首个浸没式液体冷却系统建设及成功验证为基础,将已得到验证的数据中心监控解决方案与SK Enmove的热管理业务相结合,正式进军浸没式液体冷却市场。公司期待今后能主导浸没式液体冷却技术的普及,通过降低数据中心用电量,为实现净零排放作出贡献。



SK电信首席信息官(副社长)Jo Donghwan表示:“随着公司向AI企业转型加速,高耗电GPU服务器的导入正在增加,通过此次浸没式液体冷却的导入,有望大幅节省能源成本。今后我们也将通过推广该技术的应用,为实现碳中和目标贡献力量。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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