臺灣是全球伺服器發展的重鎮,隨著各CPU、GPU,以及各種運算與儲存晶片的功耗步入持續增長的狀態,這幾年來,有越來越多廠商開始推動氣冷之外的散熱解決方案,於是,我們在資料中心相關產品與技術的大型活動,陸續看到廠商展出這類技術應用,例如,整合直接液態冷卻(DLC)、直達晶片液體冷卻(D2C)的伺服器設計,最為常見,而另一種主打浸沒式液體冷卻(Immersion Cooling)的專屬設備,也在幾年前出現,像是緯穎(Wiwynn)2018年開始宣傳兩相式浸沒式冷卻(Two-Phase Immersion Cooling),2019年與3M合作展示兩相式浸沒式液體冷卻系統,可搭配遵循OCP規格設計的伺服器。所謂的兩相式浸沒式冷卻,是將伺服器浸到密封的液體槽內運作,當中的冷卻液會因為伺服器產生的熱量而沸騰為蒸氣,之後再凝結成液態,透過這樣的過程將熱量帶走。

關於浸沒式液冷的應用,今年又有更多廠商宣布相關的消息。以技嘉科技為例,3月底針對單相浸沒式冷卻方案,發表參與日本電信公司KDDI合作概念驗證的第二階段成果,強調使用單相浸沒式冷卻技術之後,能實現1.2到1.3的電力使用效率(PUE),

並提及他們參加台積公司與多家廠商合作的浸潤式冷卻高效運算電腦機房概念驗證,得到PUE從1.35降至1.08以下,以及伺服器耗能減少15%至30%的成效。所謂的單相浸沒式液體冷卻,伺服器同樣是浸沒在液體槽內,但主要是透過冷卻液分配單元(CDU)設置的幫浦,來進行介質的熱循環與交換。

在5月底舉行的台北國際電腦展期間,技嘉科技闢出專區展示現行與即將上市的液冷解決方案類型,當時僅初步呈現幾款結合液冷套件的伺服器,以及直接液冷與浸沒液冷運作的架構。

8月底,他們與Asperitas、 GRC、Submer這三家液體冷卻設備廠商,合作推出單相浸沒式液冷(Single-Phase Immersion Cooling)伺服器解決方案,宣布特定產品線的部分機型已經或將要相容上述廠牌的浸沒式冷卻液槽(Tank),範圍涵蓋GPU協同運算(G292系列的Z45、Z43、280)、多節點高密度(H262系列的Z6B),以及儲存伺服器(S251系列的3O0)。

而在11月初,技嘉發表自有品牌的兩款浸沒式冷卻液槽,名為25U EIA Tank與18OU OCP Tank,分別對應電子工業聯盟(EIA)、開放運算計畫(OCP)這兩種標準,以及1款可用於浸沒式液冷的新款GPU伺服器G152-Z12。在應用成效上,他們表示,若導入這套單相浸沒式液冷運算方案,機房總耗能降低的幅度可超過30%,電力使用效率值也能改善至1.1 以下。

關於技嘉自行發展的這兩款浸沒式冷卻設備,絕大多數的規格完全相同。以外形尺寸、重量、液體容量而言,所用的冷卻液槽為0.91 x 1.28 x 1.49公尺、重450公斤,最大能容納800公升的冷卻液,搭配的冷卻液分配單元(CDU)為0.90 x 0.55 x 1.62公尺、重300公斤;而在所需的機房樓板空間上,它們的佔地面積均為2.0公尺 x 0.9公尺;至於冷卻的能力,它們可處理80千瓦的熱量規模,PUE都達到1.02。除此之外,若不確定本身的伺服器冷卻需求,技嘉也提供一款專門用於概念驗證的冷卻液槽,可用於評估與測試。

基本上,5U EIA Tank與18OU OCP Tank這兩款設備最大的差異,在於能夠容納的機架式伺服器數量。以俯視的角度來檢視25U EIA Tank,我們可以看到當中預留21U(Rack Unit,機架單元空間),可擺放相容的運算與儲存設備,而且,在冷卻液槽的4個角落,還能額外置入1臺1U尺寸的伺服器。

  

在相容伺服器的搭配上,技嘉在此次產品發表會展示的設備標示牌,列出G292-Z45-ICU1、H262-Z6B-ICU1、G152-Z12-400這三款機型,應該也囊括該公司8月宣布的相關伺服器產品,因為技嘉網站列出的這些機型資訊當中,均標榜Immersion Server、專為單相浸沒式液冷設計的特色(但最新推出的G152-Z12-400,技嘉網站尚未對其標示這個特色)。

另一款18OU OCP Tank,預留了18OU(OpenU)的空間,可擺放多臺符合OCP Open Rack設計的伺服器,靠近設備操作人員的一側還能置入2臺1U尺寸伺服器。然而,先前技嘉並未公開宣布自家可用於浸沒式冷卻的OCP伺服器機型,但在本次發表會展出的設備標示牌,我們看到當中列出3款機型:T182-ZMO、TO23-H60、TO23-BT0,應該是尚未上市的產品,目前在技嘉網站沒有這些機型的資訊。 

 

除了25U EIA Tank、18OU OCP Tank,技嘉科技也在發表會現場展出專門吊掛伺服器機箱的半自動化機械吊臂,當中也設置多個吊環,增加承重能力,提供更容易抽取伺服器的方法,他們表示,已設計了多種自動化吊臂,可做到自動抽出、瀝乾、放到旁邊,再做伺服器機箱零件的置換。同時,他們能夠針對有問題的零件,提出更精準偵測的方法,進而快速判斷故障的地方,並設定排程,時間一到即可進行相關的更換作業,而不需要透過逐一嘗試的方式來尋找。

  

產品資訊

技嘉25U EIA Tank與18OU OCP Tank
●原廠:技嘉科技
●建議售價:廠商未提供
●可容納伺服器的機架空間:深度為90公分,
25U EIA Tank能放置21U與4個1U
18OU OCP Tank能放置18OU與2個1U
●解熱能力:80千瓦
●設備尺寸與重量:占地面積為2.04 x 0.91公尺,
冷卻液槽為0.91 x 1.28 x 1.49公尺、450公斤(置入冷卻液後為1100公斤)
冷卻液分配單元為0.90 x 0.55 x 1.62公尺、300公斤
●電力使用效率:1.02
●電力連接:CE Type x 3 Plug(3P+N+E 63A IEC 60309),AC 380-400V 63A 50/60Hz

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】

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