探秘穀歌水冷服務器技術
qianduanshijiangugegongsidiyiciyunxumeitijizhejinruqiweiyumeiguoheouzhoudiqudeshujuzhongxinjinxingfangwenyupaizhao,binggongbuleyipiqishujuzhongxindezhaopian。tongguozhaopian,renmenkeyikandaogugeshujuzhongxinlimianzhengqidibaifangzhechengqianshangwantaifuwuqihecuozongfuzaeryousecaibinfendexianlanyijilengqueguandao。womenzaijingtanyuqishujuzhongxinjingcaideshihou,yeqingxingrenshidaogugegangongkaizhexietupian,jiushuomingtayouxiayidaijishule,weilaihenkenenghuijinyibudafugaibianqixianyoudejisuanxitongjiagou。gugeyezengshuo“他們的同事看了未來的架構,都對現在的係統不太滿意”,這(zhe)說(shuo)明(ming)穀(gu)歌(ge)的(de)新(xin)一(yi)代(dai)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)架(jia)構(gou)會(hui)有(you)更(geng)大(da)更(geng)好(hao)的(de)改(gai)變(bian)。本(ben)文(wen)通(tong)過(guo)穀(gu)歌(ge)專(zhuan)利(li)的(de)水(shui)冷(leng)服(fu)務(wu)器(qi)技(ji)術(shu),做(zuo)最(zui)粗(cu)淺(qian)分(fen)析(xi)和(he)最(zui)大(da)膽(dan)猜(cai)測(ce),和(he)大(da)家(jia)分(fen)享(xiang)其(qi)尚(shang)未(wei)公(gong)開(kai)但(dan)有(you)可(ke)能(neng)已(yi)在(zai)采(cai)用(yong)的(de)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)技(ji)術(shu)。

圖1 水冷服務器示意
水冷服務器其實也不是個全新的概念,比如圖1是IBM聯合瑞士蘇黎世聯邦理工學院共同研發了一種名叫Aquasar的水冷超級計算機,它可以降低40%以上的能源消耗,減少85%的de碳tan排pai放fang,同tong時shi將jiang收shou集ji來lai的de熱re能neng用yong於yu建jian築zhu上shang的de需xu求qiu例li如ru地di熱re。從cong這zhe個ge案an例li我wo們men可ke以yi看kan到dao采cai用yong水shui冷leng服fu務wu器qi的de主zhu要yao好hao處chu是shi就jiu近jin帶dai走zou熱re量liang,可ke以yi有you很hen高gao的de節jie能neng效xiao果guo,同tong時shi大da大da提ti高gao功gong率lv密mi度du來lai縮suo小xiao服fu務wu器qi的de尺chi寸cun,減jian少shao風feng扇shan噪zao音yin,以yi及ji容rong易yi實shi現xian熱re能neng回hui收shou等deng等deng好hao處chu。基ji於yu這zhe些xie好hao處chu,穀gu歌ge早zao在zai2006年之前就開始研究此技術,並於2009年(nian)得(de)到(dao)其(qi)水(shui)冷(leng)服(fu)務(wu)器(qi)的(de)專(zhuan)利(li)。穀(gu)歌(ge)水(shui)冷(leng)服(fu)務(wu)器(qi)專(zhuan)利(li)的(de)主(zhu)要(yao)技(ji)術(shu)特(te)點(dian)是(shi)服(fu)務(wu)器(qi)主(zhu)板(ban)兩(liang)兩(liang)成(cheng)對(dui)安(an)裝(zhuang)在(zai)散(san)熱(re)片(pian)的(de)兩(liang)個(ge)外(wai)側(ce),由(you)散(san)熱(re)片(pian)內(nei)流(liu)過(guo)溫(wen)度(du)較(jiao)低(di)的(de)冷(leng)凍(dong)水(shui)來(lai)帶(dai)走(zou)熱(re)量(liang)。其(qi)中(zhong)高(gao)發(fa)熱(re)的(de)元(yuan)件(jian),比(bi)如(ru)CPU和南北橋芯片組等靠近散熱片內的冷凍水來安裝,從而發出的熱量被散熱片內的冷凍水就近帶走;而er一yi些xie發fa熱re量liang不bu高gao的de器qi件jian,比bi如ru內nei存cun和he硬ying盤pan等deng則ze直zhi接jie安an裝zhuang在zai稍shao遠yuan離li三san明ming治zhi散san熱re片pian中zhong心xin的de位wei置zhi,部bu分fen案an例li中zhong還hai有you服fu務wu器qi風feng扇shan或huo電dian源yuan風feng扇shan安an裝zhuang在zai某mou側ce的de服fu務wu器qi主zhu板ban上shang,用yong於yu將jiang內nei存cun和he硬ying盤pan等deng的de熱re量liang帶dai走zou。
圖2 穀歌水冷服務器側視圖
如圖2是穀歌水冷服務器的側視圖,其中中間的三明治結構部分為水冷散熱片114,散熱片的上下表麵分別安裝了兩個服務器主板112a和112b以及CPU、內存等發熱元件。由鋁錠加工壓疊壓而成的散熱片114的內部有多個如122這樣的冷凍水通孔,用於帶走散熱片吸收的服務器熱量。散熱片114的表麵則根據服務器器件的發熱程度還專門刻蝕出不同深淺的平台,用於安裝發熱量不同的器件,比如標識為116的CPU和標識為118的芯片組等高發熱量器件,置於靠近冷凍水供水通道的平台,而標識為120的內存、標識為124網絡和標識為130的低發熱量器件則可置於稍遠離冷凍水通道的平台,部分設計中標識為126的服務器風扇等還仍然會用於給服務器表麵的器件散熱,下麵會更為詳細介紹。





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