E企研究院 · 2023年12月07日 · 北京市海淀区

探访国内首个存算一栈式液冷数据中心!

日前,“数字中国万里行暨算力经济中国行”走进华南理工大学,开启了液冷技术探营的第三站。

在此之前,“数字中国万里行暨算力经济中国行”已经先后探访了重庆、青岛两地,其中西部(重庆)科学城先进数据中心的设备给我们留下了深刻的印象,而曙光数创(青岛)产业创新基地则更让我们见证了液冷设备从无到有、从部件到整机的全过程,可谓是受益匪浅。而这一次对华南理工大学的探访,则让我们深入真实用户,听取他们对于液冷技术与液冷应用的真实感受,掌握来自液冷应用前线的第一手资料。

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华南理工大学是广东省著名的双一流高校,也是整个华南地区一流的理工类大学。目前该校建有29个国家级科研平台、231个部省级科研平台,数量位居广东高校首位。也正因为科研项目众多,该校数据中心还广泛承载了科研平台和智慧校园等业务,为在校超10万名师生提供密集的数据计算资源。换句话说,校数据中心成为了全校的算力“心脏”,而如何保证这个“心脏”高效、稳定、健康地运转,则成为了摆在管理者眼前的问题。

新征程遇到新难题

正如华南理工大学副首席信息官兼网信办主任陆以勤在采访中提到的:“寻求性能、质量、绿色环保与成本之间的平衡成为数据中心面临的最大难题”。为了面向全校科研与师生日常应用提供支持,在考量过诸多建设方案之后,最终曙光存储的液冷解决方案脱颖而出。存算一栈式液冷数据中心,解决了长久以来困扰学校的供电、散热等难题,也让应用体验上了一个新台阶。

“我们校区是个新校区,也是全国唯一一个所有的学院、所有的专业都是新工科,交叉学科的校区。对我们的算力、数据利用有比较高的需求,所以数据中心显得特别重要”,信息网络工程研究中心(信息化办公室)数据与计算中心主任黄建波说。我们都知道,交叉学科是近些年新兴的学科,它并不是专注于某一领域的研究,而是借助于多个学科、多个专业的融合与协同,通过复杂的分析、实验等手段进行研究的新兴学科。这其中,计算又是所有科研学科中都会接触到的内容,毕竟如今的大部分实验都需要计算机进行模拟,自然也对于系统算力、数据存力提出了新的要求。

“学校数据中心首先面临的硬性指标,就是响应国家碳中和的号召。”黄建波补充道,他也是液冷数据中心的主要负责人之一。其实近些年,国家一直对数据中心排放有着明确的要求,比如北京、上海、深圳等许多一线城市都陆续出台了数据中心节能要求,明确表示要将数据中心PUE降低到1.3甚至1.2以下。

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全栈液冷破难题

一般说来,PUE代表了数据中心总能耗与IT设备能耗的比值,大多数学校的风冷数据中心都控制在1.4左右,而1.2的要求已经非常严苛,只有利用液体的比热容优势,才能够有效地吸收并分散大算力产生的热量 ,大幅提高数据中心的冷却效率。与此同时在黄老师看来,液冷数据中心在节省电力能耗、节约数据中心设备空间乃至于提升应用体验等层面也都有益处。因此,在经过仔细的评估与计算之后,华南理工大学最终选择在国际校区采用液冷存储解决方案,并将存储容量扩展了25PB。

在黄建波看来,使用存算一站式的解决方案是出于几点考虑,一是要求性能比较高、质量比较好,二是成本比较低,另外是环保。这里提到的成本,主要是电力成本,这也是传统风冷数据中心成本的大头。非IT设备占据了40%的能耗,这其中很大一部分就是空调等散热设备。而在使用液冷之后,随着PUE的降低,用于散热的电量大大减少,长久看来已经远超过液冷部署的一次性成本,从整体TCO的角度来说的确达到了降本增效、节能减排的效果。

用户的应用体验也随之提升。相对于风冷散热来说,液冷的散热效果更均衡、更稳定,无论是服务器还是存储设备的运行也就更为顺畅、平滑,这样对于用户来说就感受不到性能的跳跃,从而流畅、稳定的进行科研项目操作。“我们的服务对象的体验会更好,因为性能变好了,质量也比较稳定”,在谈到液冷优势的时候,陆以勤介绍说。

据测算,在使用液冷解决方案之后,华南理工大学数据中心能耗降低了30%。按照服务器、存储等IT基础设施5年的生命周期计算,整个TCO过程中的成本有所节省的同时也为后续的升级和迭代提供了良好的基础条件。

液冷存储补全全栈液冷拼图

正如中科曙光存储产品事业部总监石静在介绍项目的时候提到的,在升级到存算一栈式液冷解决方案之后,华南理工大学开创了液冷存储系统的首家案例。与此同时,曙光也负责了该数据中心后续的相关运维和保养服务,这不仅代表了在高校领域的成功案例,更可以推广到教育乃至其他行业当中,具备广泛的示范意义。

权威分析机构IDC发布的《液冷数据中心白皮书》指出,存储设备作为耗能大户,在数据中心IT系统能耗占比将超过35%,仅次于服务器能耗。而在如今液冷解决方案大行其道的情况下,我们不仅需要液冷服务器,更需要液冷存储组成的存算一栈式液冷解决方案,也只有如此才能够解决当下数据中心对于PUE1.2乃至更低的追求,同时也便于运维和管理,为后续的升级迭代提供了可能,也成为了数据中心新一代制冷方式。

数字中国万里行暨算力经济中国行团队认为,曙光存储基于液冷领域的长久积累,勇于打破“性能、能耗、成本”之间的不可能三角,通过液冷存储系统与液冷服务器的技术同源,形成“存算一栈式”液冷方案,数据中心基础设施得以统一规划、设计和通用,在助力数据中心提高运维效率的同时,也率先在行业内补全了全栈液冷的拼图。

液冷时代的大幕正缓缓拉开,存算一栈式液冷解决方案发展正当时。

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