作者丨無(wú)名

近兩年來(lái)，IT 基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展離不開「雙碳」二字。

2020年10月，「碳達(dá)峰」與「碳中和」首次寫入政府工作報(bào)告，低碳與可持續(xù)發(fā)展成為高價(jià)值數(shù)據(jù)中心的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

今年10月，國(guó)務(wù)院又印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，提出加強(qiáng)以「數(shù)據(jù)中心」為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降碳；同期，發(fā)改委等部門發(fā)布《關(guān)于嚴(yán)格能效約束推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見》，要求新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率不超過(guò)1.3。

政策指導(dǎo)下，數(shù)據(jù)中心如何平衡技術(shù)創(chuàng)新與綠色節(jié)能，成為各大廠商所面臨的難題之一。

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，實(shí)現(xiàn)計(jì)算節(jié)能的方式有許多，當(dāng)前主流的方式有熱管背板、風(fēng)冷、液冷等等，其中，液冷技術(shù)更是受到廣泛關(guān)注，液冷數(shù)據(jù)中心也被視為云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降耗的典型代表。

近日，阿里云向業(yè)界首次發(fā)布了新一代“磐久”單相浸沒(méi)式液冷解決方案。這是業(yè)內(nèi)第一個(gè)將高算力GPU與液冷技術(shù)相結(jié)合的解決方案，PUE（能耗效率指標(biāo)）最低可到1.09，達(dá)到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，不受地域氣溫影響。

根據(jù)12月17日，阿里巴巴集團(tuán)最新發(fā)布的《2021阿里巴巴碳中和行動(dòng)報(bào)告》提出，“阿里云作為數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，在同阿里巴巴一起實(shí)現(xiàn)范圍1和范圍2碳中和的基礎(chǔ)上，率先實(shí)現(xiàn)范圍3的碳中和，成為綠色云。阿里巴巴將進(jìn)一步推動(dòng)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心與物流的低碳發(fā)展”。

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阿里云磐久液冷技術(shù)研究

據(jù)阿里云基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)中心研究員曲海峰介紹，自2015年起，阿里巴巴針對(duì)不同的冷卻技術(shù)展開研究，基于架構(gòu)簡(jiǎn)約、部署便捷、系統(tǒng)可靠、更低成本、更低PUE，最終選擇發(fā)展浸沒(méi)式液冷技術(shù)。

液冷分為傳統(tǒng)的冷板式與浸沒(méi)式，部分廠商的溫水液冷是前者，而阿里云的磐久液冷則是后者，相當(dāng)于「搓澡」與「泡澡」，區(qū)別在于服務(wù)器內(nèi)各部件是否跟液體直接接觸。

2017年，單相浸沒(méi)液冷原型機(jī)研發(fā)完成，2018年建成全球互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)首個(gè)單相浸沒(méi)液冷生產(chǎn)集群 。

在阿里云液冷數(shù)據(jù)中心，一排排的服務(wù)器被浸泡在絕緣冷卻液里，產(chǎn)生的熱量可直接被冷卻液吸收進(jìn)入外循環(huán)冷卻，全程用于散熱的能耗幾乎為零，節(jié)能效果超過(guò)70%，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心100%無(wú)機(jī)械制冷。

2020年1月，阿里云將「浸沒(méi)式液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)規(guī)范」向全社會(huì)開源。這項(xiàng)規(guī)范旨在用一套標(biāo)準(zhǔn)流程為下一代綠色基地型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提供設(shè)計(jì)依據(jù)，通過(guò)液冷技術(shù)的普及，降低全社會(huì)的能耗水平。初步估算，如果全國(guó)的數(shù)據(jù)中心都采用液冷技術(shù)，一年可節(jié)省電量相當(dāng)于三峽電站2020年全年發(fā)電量的三分之二。

今年10月，阿里云申報(bào)的“全浸沒(méi)式液冷云計(jì)算數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目獲評(píng)2021“CCF科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”科技進(jìn)步杰出獎(jiǎng)

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新一代磐久液冷一體機(jī)Immersion DC 1000

創(chuàng)新散熱技術(shù)與IT系統(tǒng)的完美融合

12月22日，阿里云在2021年中國(guó)IDC圈產(chǎn)業(yè)大典上發(fā)布最新一代磐久液冷產(chǎn)品，阿里云智能基礎(chǔ)設(shè)施總監(jiān)/液冷產(chǎn)品負(fù)責(zé)人郭懿群向業(yè)界首次介紹了“阿里云磐久液冷一體機(jī)Immersion DC 1000系列”。

阿里云基礎(chǔ)設(shè)施總監(jiān)、液冷產(chǎn)品負(fù)責(zé)人郭懿群

• 阿里云磐久液冷一體機(jī)Immersion DC 1000系列

阿里云磐久液冷一體機(jī)Immersion DC 1000”系列是業(yè)界首個(gè)將創(chuàng)新的散熱技術(shù)與IT系統(tǒng)進(jìn)行充分融合的一體化解決方案，也是阿里云基于多年來(lái)對(duì)單相浸沒(méi)液冷技術(shù)推出的整體融合式解決方案。

區(qū)別于業(yè)界其他液冷解決方案，磐久液冷一體機(jī)Immersion DC 1000系列具備三大特點(diǎn)：

首先是超融合，傳統(tǒng)的產(chǎn)品就是一臺(tái)服務(wù)器、交換機(jī)，而Immersion DC 1000系列最核心的是將基礎(chǔ)設(shè)施散熱能力和IT設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器進(jìn)行高效整合，融合在一起進(jìn)行整體交付。其次，超強(qiáng)算力，包括AI40P，存儲(chǔ)3.4P的超強(qiáng)能力，還有25.6T AI互聯(lián)帶寬端口能力，高存儲(chǔ)、高帶寬，未來(lái)可支撐至少三代技術(shù)迭代，資源利用率提升50%。第三，可在全球仁和氣象區(qū)域部署，實(shí)現(xiàn)極致PUE1.09。

此次推出的系列包括三款產(chǎn)品：磐久液冷A100一體機(jī)，磐久液冷計(jì)算一體機(jī)、磐久液冷存儲(chǔ)一體機(jī)。

計(jì)算一體機(jī)可支持48臺(tái)液冷CPU服務(wù)器，通過(guò)計(jì)算和存儲(chǔ)的模塊化設(shè)計(jì)，可為用戶提供高密度、高可靠、高性能、靈活配置并可在線運(yùn)維的計(jì)算型基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。

A100一體機(jī)是業(yè)界首款單相浸沒(méi)液冷技術(shù)與AI算力芯片超融合的產(chǎn)品，最大可支持16臺(tái)液冷A100 GPU服務(wù)器，能提供40P AI算力，高密設(shè)計(jì)，可做到3U設(shè)計(jì)，跟傳統(tǒng)風(fēng)冷服務(wù)器在空間、密度上有50%的下降。同時(shí)具備很好的存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性，從內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、硬盤等各個(gè)技術(shù)規(guī)格、設(shè)計(jì)上都做了非常大的冗余度設(shè)計(jì)，從而確保產(chǎn)品可滿足不同的客戶需求。

存儲(chǔ)一體機(jī)最大可支持24臺(tái)液冷存儲(chǔ)服務(wù)器，在提供強(qiáng)大計(jì)算能力的同時(shí)也具備超大容量的存儲(chǔ)擴(kuò)展能力，存儲(chǔ)和算力都基于阿里在電商、大數(shù)據(jù)方面的經(jīng)驗(yàn)做了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

應(yīng)用場(chǎng)景上包括：HPC、AI高算力創(chuàng)新數(shù)據(jù)中心，以及低碳、有合規(guī)改造、建設(shè)需求的地方。

• 阿里云磐久EFlops智算集群

阿里云基礎(chǔ)設(shè)施大計(jì)算集群部總監(jiān)曹政介紹磐久EFlops智算集群解決方案

阿里云基礎(chǔ)設(shè)施從2018年開始做高性能算力集成方案研發(fā)。2019年，提供了一個(gè)在內(nèi)部落地0.5 EFlops（TF32）的大規(guī)模集群。經(jīng)過(guò)兩年的發(fā)展，2021年已建設(shè)到“萬(wàn)卡”規(guī)模的GPU集群，算力規(guī)模達(dá)到1.5EFlops（TF32）。

磐久EFlops智算集群解決方案，通過(guò)高可擴(kuò)展的集群架構(gòu)，疊加自研集群加速軟件，為大規(guī)模集群的算力釋放協(xié)同進(jìn)行軟硬協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模的高性能算力集成，性能拓展性比傳統(tǒng)方案提升2.76倍，實(shí)現(xiàn)線性的算力拓展，同時(shí)具備領(lǐng)先的GPU虛擬化能力。通過(guò)阿里內(nèi)部大規(guī)模應(yīng)用驗(yàn)證，在業(yè)務(wù)無(wú)感知的情況下，實(shí)現(xiàn)資源利用率提升3倍，更經(jīng)濟(jì)、更綠色、更可持續(xù)。

未來(lái)：?jiǎn)蜗嘟](méi)式液冷

在阿里云基礎(chǔ)設(shè)施總監(jiān)郭懿群看來(lái)，單相浸沒(méi)式液冷在技術(shù)的演進(jìn)與迭代上更靠前：

「數(shù)據(jù)中心是一個(gè)重投資行業(yè)，我們?cè)谧鲆?guī)劃時(shí)一定要考慮到未來(lái)技術(shù)演進(jìn)的無(wú)縫銜接。在設(shè)計(jì)架構(gòu)上，單相浸沒(méi)已經(jīng)考慮到未來(lái)能無(wú)縫支持三代技術(shù)的演進(jìn)，減少在迭代過(guò)程中的額外投資?！?/span>

*注：國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO發(fā)布的ISO14064標(biāo)準(zhǔn)將溫室氣體的排放被劃分為三個(gè)范圍：一是自身產(chǎn)生的碳排放，二是通過(guò)消耗電力能源產(chǎn)生的碳排放，三是產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的碳排放。

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