低碳时代，看戴尔如何帮助数据中心实现节能减排

2022-09-30

多年来一直淡出公众视线的“停电”一词，今年夏天又回来了。

过去两周，整个江南地区遭遇了前所未有的电力短缺，其中以成渝地区为代表的高温更是雪上加霜，就连万里之外灯火通明的上海外滩，受到影响。影响。针对大范围持续高温，联合国政府间气候变化专门委员会和世界气象组织均指出，未来7-22年全球气温可能升高1.5摄氏度，高温热浪可能会持续很长时间。.

这不得不引起我们的警惕。毕竟，保护地球环境关系到每个人的生命健康。今年5月10日，中国政府发布了《国家适应气候变化战略2035》，计划到2035年基本建成“气候适应型社会”，特别是从“减缓”和“适应”两个方面着手。这也意味着，要避免高温、热浪等极端天气常态化，人类需要共同行动，迅速减少温室气体排放，发展低碳清洁能源能耗管理措施，增加碳汇，改变生活方式。核心是“碳排放”。

从国家到行业，对减碳和节能规划的需求

今年以来，“碳排放”这个词出现的频率越来越高，我们也开始从各个渠道了解“碳排放”的价值。事实上，早在2020年9月，中国就明确提出了2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的目标，随后颁布了《关于全面、准确、全面贯彻落实碳发展新理念顶峰”。《碳中和工作意见》、《碳中和2030年行动计划》等重要文件相继出台，成为国家战略规划。在今年的消防战略中，“碳排放”也扮演着重要角色，从战略的实质层面强调能源效率的概念。虽然西部地区有一些强大的能源支撑，但在国家公布的布局中，碳排放仍被作为衡量数据中心价值的重要标准之一。

作为“碳排放大国”，数据中心的耗电量是惊人的。根据国家统计局公开数据，仅2020年国内数据中心年用电量就达到2045亿千瓦时，占全社会用电量2.7%，超过三三峡水电站一年。的发电。对于数据中心来说，IT和空调制冷设备是数据中心的主要能源，通常占数据中心总能耗的85%。也就是说，如果能够通过技术手段提高数据中心的功耗，尤其是IT基础设施和制冷设备的功耗，降低数据中心的整体PUE（Power Usage），可以节省很多能源。甚至小数点后每减少一个百分点，对整个社会的节能减排都大有裨益。

因此，各地陆续出台了对数据中心能耗的要求和管理办法。例如，早在去年，北京、上海、深圳等一线城市就要求新建数据中心的能耗值PUE不得高于1.3。虽然这个数字看起来并不多，但要知道那只是三年前的事了。，在IDC发布的《2019中国企业绿色计算与可持续发展研究报告》中，85%的受访企业数据中心的能效仍然在1.5-2.0之间，这也意味着数据中心降低 PUE 的道路并不平坦。其中最关键的是如何有效降低IT基础设施的功耗，以及如何提高其利用效率和散热效果。而这，对于IT基础设施服务商，提出了更高的技术要求。

为此，戴尔也给出了自己的答案——包括风冷和液冷在内的多模态智能散热解决方案，以及针对Power的集成管理平台。

戴尔智能散热解决方案打造多元化减碳

正如我们之前谈到的——数据中心最大的问题是什么？能量消耗。为了降低数据中心的能耗，最大限度地利用电力进行计算，整个行业可谓“心碎”，提供了不同的解决方案。比如戴尔的智能散热解决方案也给了用户更多的选择。具体到目前的戴尔第15代服务器系列，通过设计优化和软件适配，相比上一代产品实现了碳排放的显着降低。

戴尔官方数据显示，其节能效果可达17%~30%，即同等能耗下，性价比可提升14%~35%。这是一个非常了不起的成就，也离不开戴尔智能散热解决方案的多元化减碳应用。结合当下绿色环保的主题，戴尔从服务器设计到散热解决方案都进行了创新，提供了三种服务器散热解决方案，满足不同行业和场景的客户应用需求。

空气冷却是数据中心最常用的冷却方式。如今，越来越多的数据中心通过关闭冷通道或热通道来最大化气流和冷空气利用率，这也保证了数据中心的冷却效果。不过，戴尔似乎并不满足于此，而是在风冷方面加入了更多创新手段，比如服务器系列中的“多矢量散热”技术，由控制算法、热量和功率传感器组成，以及映射风扇分区的组件。由一个气流罩组成，该罩平衡并智能地引导气流通过关键子系统的对称布置。

除了具有成本效益的标准风扇外，Dell 还设计了多层高性能风扇以提高系统的冷却能力。并且，经过优化的戴尔CPU散热器不仅提高了CPU的散热能力，还简化了机箱内部的气流和空气温度分布。此外，T型系统主板布局和位于机箱各个角落的PSU改善了系统的气流和散热平衡，从而提高了系统的散热效率。

最后，Dell 计划在机架的 PDU 一侧进行更好的布线设计，电源线可以通过电网分布进行隔离以实现冗余。也正是得益于这些优势，戴尔在传统风冷散热的基础上融入了更多的智能元素，也让散热更加高效。

与空气冷却相比，液体冷却是目前最流行的方法。戴尔还提供两种目前主流的冷板和浸入式液冷解决方案供客户选择。其中，冷板液冷经过多年的发展，得到了业内众多客户的认可，并以其更便捷的部署方式受到了众多客户的欢迎。戴尔的测试数据显示，其冷板液冷的冷却效率是空气的5倍。同时，冷板液冷没有传统风冷的轴承寿命等问题，提供更长期稳定运行的选择，更具前瞻性。

需要一提的是戴尔独有的泄漏感应技术，解决了用户最头疼的安全问题——如果发生冷却液泄漏，系统的泄漏传感器会在iDRAC系统中记录报警；并且可以设置错误检测的结果 采取有效的行动，例如提高警报或关闭服务器电源。

如今，结合第15代服务器的性能优势，戴尔还为包括AMD平台在内的多种产品提供液冷解决方案，包括1U R6515和R6525、2U R7515和R7525，以及C的C6525系列高密度服务器和针对GPU应用优化的，选择也非常丰富。

同时需要说明的是，与其他方案相比，AMD骁龙处理器平台在核心数量和性能上更具优势，同时也满足了低碳数据中心的要求。当今主流的第三代骁龙处理器最多支持64个物理核心。这样做的好处是可以提供更高的单位密度计算密度，或者在相同的成本下具有更强的计算性能和更低的空间。入住率。如果考虑服务器 5 年的生命周期，在性能一致的墙下，AMD EPYC 处理器平台在此期间的碳排放量比其他平台低 46%，服务器成本可以减少了 34%。%，空间占用率降低约50%，总TCO成本也可以降低33%。应该说，在使用了AMD骁龙处理器平台之后，服务器系列可以帮助更多的数据中心实现低碳运营，提供更高的能效比。

浸入式液体冷却是液体冷却应用的另一种形式。它是典型的直接接触式液体冷却。它将发热的电子元件浸入制冷剂中，并依靠液体流动将热量循环出去。很多技术成熟的浸入式液冷产品由于其良好的散热效果和出色的稳定性，近年来也备受业界关注。针对不同场景的需求，戴尔提供了单相浸没和双相浸没两种散热方式，技术积累丰富。

单相浸入式是一种经过验证的解决方案，它利用油性液体，将系统置于充满液体的容器中，将系统 100% 的热量捕获到液体容器中。使用的流体连接到客户设施水 CDU。，冷却阈值限制在400W TDP，具有成本低、部署简单的优点。

两相浸入与单相浸入一样，也是浸入盛有液体的容器中。不同的是，这种散热方式会引起气液两相转变，这涉及到液体的蒸发和冷却等问题。该技术的难点原因是考虑了相变引起的气压变化，但双相浸入式散热效果更好，可支持高达650W TDP的散热能力，也非常适合在数据中心大规模部署。

以上就是戴尔智能散热技术提供的三种散热形式。很难说哪种形式更有优势，因为它们的应用场景不同，客户基于成本等因素的选择不同，最终的效果也不同。不过对于戴尔来说，无论是在产品质量、销售还是售后服务方面一直处于世界领先水平，而在液冷技术方面，戴尔也采取了开放的策略，即支持各种液冷技术同时满足不同行业和不同需求的客户的需求。因此，更多时候，影响客户决策的是他们自己的使用场景和应用习惯，并没有技术上的偏好。

能效管理让减碳一目了然

刚才我们介绍风冷的时候，我们提到了系统架构中的碳排放管理，不仅仅是散热方面，还包括电源的精准控制等等。这不得不提到来自戴尔的一款名为 Power 3.0 的软件。

其实从名字就可以看出，这是一款用于服务器电源管理的产品。其主要工作原理是通过服务器内置的iDRAC控制器来查看、测量和控制服务器的功耗，从而管理服务器的功耗。耗电，实现低碳节能。

新软件比以往任何时候都更能收集服务器利用率测量值以及位置信息和功耗数据，以识别消耗大量能源或未充分利用能源的物理和虚拟资源。进一步帮助用户更好地了解集群运行情况，规划服务器成本，达到节能减碳的效果。

测量数据中心服务器、机架等设备的能耗，通过预定义的设置降低非关键设备的能耗，管理和管理包括处理器在内的设备的运行，为单个服务器或集群设置功率上限。这些优势功能的引入，可以帮助数据中心运营商更好地管理能源消耗，让数据中心的运行状态一目了然。同时，该软件还具有根据各地碳排放因子生成碳排放管理报告的功能，让管理员可以实时控制和汇总数据中心的碳排放情况。

如今，戴尔的智能散热解决方案已广泛应用于多个领域。除了传统的风冷散热，戴尔在液冷领域也在海内外开花。其中，TACC部署的液冷集群PUE在曾经世界排名第五的德州高级计算中心，可以达到1.03；而在中国，戴尔还帮助武汉某高校增压计算数据中心通过浸没式液冷技术实现了1.049的超低PUE，推动了中国科研应用的快速发展。

如今，节能减碳已成为国家和行业的发展要求。我国实现2030年碳达峰、2060年碳中和的承诺，不仅与大家息息相关，更需要全社会的共同努力。作为数字应用的引擎，数据中心在提供算力服务的同时，也承载着大量的碳排放。戴尔希望通过智能散热解决方案的广泛应用和自身的技术服务能力，帮助行业优化应用，提高利用率，更好地践行“在中国，为中国”的理念。