隨著高效能運算與高速傳輸的時代來臨,電競遊戲、遠距視訊會議、直播娛樂,甚至電動自駕車等,都要靠資料中心內的上百台伺服器運作,而這些元件所承擔的運算工作日益吃重,另一方面,全球淨零碳排的趨勢下,伺服器散熱也已掀起改革風潮,「液冷散熱」兼具效能和減碳雙重優勢,已然成為散熱舞台的主角!
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全球資料中心的減碳挑戰及低碳商機
國際數據資訊(IDC)研究預估從2020年至2025年,全球數據資料量的年複合成長率上看24%,各雲端服務業者都在擴大資料中心規模。面對全球減碳趨勢,科技巨擘微軟、Google、亞馬遜皆投入減碳,更列為供應商選擇標準!
維持資料中心每日運作的如電費相當可觀,在其生命週期內的累計OPEX,甚至可能比當初建立機房與購買硬體的CPEX更大。 除維運成本外,資料中心伺服器運作產生的大量廢熱(又稱為:致命廢熱)若無法適當導引,也對伺服器主機功能運作與壽命造成傷害。因此,部分資料中心業者早已朝節能減碳、永續循環、節約能源等方面著手,如:瑞士公司Immersion4以油浴(Oil Bath)方式冷卻伺服器;法國新創公司Stimergy更在公共游泳池大樓內安裝上百台電腦伺服器,將大量廢熱與加熱系統結合,提供給泳池和更衣室使用;去年雙十一,中國最大電商巨擘阿里巴巴線上購物直播晚會,成千上萬的民眾邊觀看直播邊下單的當下,背後資料中心伺服器便是採用浸沒式液冷,取代以往靠「吹冷氣」散熱作法。
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能源轉型 掌握全球低碳商機
工研院日前與日本第二大電信商KDDI攜手國、內外22家系統廠商合作,包含:三菱重工、NEC、美超微、技嘉、英特爾、緯穎、GRC、工研院、輝達、思科等,開發「沉浸式冷卻邊緣資料中心」!
此技術方案以非導電的液體-「油」為伺服器散熱,無需使用空調風扇,簡單來說,透過液體的散熱效果優於空氣冷卻的物理原理,把整台伺服器浸在非導電液體裡,再透過循環冷卻方式,讓液體降溫後再回流吸收熱能,不僅解決散熱難題,更提升能源使用效率和佈建彈性!
同時,使用這種非導電液體完全絕緣且無腐蝕性,即使浸泡許久,也不會對電子元件產生任何影響。工研院與KDDI所建置之沉浸式冷卻邊緣資料中心,電力使用效率PUE值更低,可達到平均1.07,相較傳統機房的1.6,單一機櫃之耗電量減少43%,在無需風扇、空調等製冷設備設置之下,大幅降低空間消耗達60%。
國產化「液冷散熱」商機動起來!
工研院資訊與通訊研究所所長丁邦安表示,後疫情時代下遠距協作、遠距商務及居家工作逐漸成為常態,再加上虛擬經濟、元宇宙熱潮等因素,預期全球資料運算量將持續推升,帶動更多資料中心建置,而應用多樣化的發展趨勢也讓資料中心朝向微型化、邊緣化,更靠近應用端,成為市場發展趨勢。
透過工研院此次與KDDI偕同臺灣廠商的合作經驗,未來期盼能串聯臺灣相關上下游供應鏈,包含:伺服器、電腦設備、伺服器系統冷卻槽、冷卻液、監控軟體系統等,打造全套國產化解決方案,這是國產化得來不易的新商機!
i創小辭典-何謂PUE?
PUE(Power Usage Effectiveness,也稱:電力使用效率)是國際間計算資料中心節能省電的標準。計算的方式是資料中心的「總用電量」與「供應IT設備的電量」之比,理想的PUE數值是1,PUE值越低,代表機房空調冷卻時所耗的電力就會更少,亦表示越環保!因為除了伺服器外,冷卻系統、照明設備等亦十分耗電。