http://www.henanjusheng.com 2011-04-25 16:17 來源:科學時報
日前,中科院電工所研制的低溫強迫循環(huán)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)在中科院過程工程研究所GHPC1000超級計算機系統(tǒng)上成功進行了負荷試驗。試驗結果顯示,機柜內(nèi)計算節(jié)點滿負荷工作狀態(tài)下,完全滿足冷風溫度為18~22攝氏度的設計要求。
這一創(chuàng)新性成果表明,蒸發(fā)冷卻技術可廣泛應用于超級計算機和大型服務器的冷卻,為大規(guī)模計算中心和數(shù)據(jù)信息服務中心的冷卻問題提供了一個優(yōu)異的解決方案。
GHPC1000超級計算機系統(tǒng)是在國家重大科研裝備研制項目“高效能低成本多尺度離散模擬超級計算應用系統(tǒng)”的支持下,由曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司和中科院過程工程研究所共同研制的,其冷卻系統(tǒng)原來采用風冷和水冷結合的方式。
針對該冷卻系統(tǒng)結構復雜、外圍水處理裝置體積龐大以及冷卻水引入機房存在安全隱患等問題,在中國科學院的支持下,由中科院電工所牽頭負責,曙光公司和過程所參與,對其冷卻系統(tǒng)進行改造,將低溫強迫循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術應用于超級計算機,提供二次冷卻系統(tǒng)解決方案。相比原方案,二次冷卻系統(tǒng)解決方案的管路系統(tǒng)較為簡單,外圍設備體積大為減?。ㄖ辽?0%),機房內(nèi)取消了二次冷卻水,徹底避免了冷卻水進入機房,大大提高了超級計算機系統(tǒng)的安全性和可靠性。
針對超級計算機負荷區(qū)間大的特點,電工所的研究設計人員很好地實現(xiàn)了冷卻系統(tǒng)根據(jù)超級計算機負荷狀態(tài)的伺服運行。同時,低溫強迫循環(huán)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)配置了濕度控制模塊,較好地實現(xiàn)了對超級計算機內(nèi)部濕度的控制,避免了因冷卻系統(tǒng)結露損傷超級計算機電子單元的隱患。
據(jù)介紹,電子產(chǎn)品運行溫度每升高2攝氏度,其可靠性將降低一成。因此,實現(xiàn)超級計算機和大型服務器的高效冷卻是計算中心和數(shù)據(jù)中心可靠運行的基礎。
隨著超級計算機的發(fā)展,芯片的集成度和計算速度不斷提高,能耗也不斷增加,冷卻問題日顯突出,芯片的冷卻已成為限制其發(fā)展的瓶頸之一。對于下一代超級計算機,空冷技術難以實現(xiàn)對系統(tǒng)的高效冷卻,而水冷技術的發(fā)展又受到冷卻系統(tǒng)的安全性、維護復雜性等因素限制。蒸發(fā)冷卻技術則是利用冷卻介質(zhì)的相變過程實現(xiàn)熱量的傳遞,其冷卻能力遠遠大于常規(guī)比熱換熱方式,是一項具有我國自主知識產(chǎn)權的創(chuàng)新技術,特別適合于解決發(fā)熱嚴重、對冷卻系統(tǒng)要求較高的電氣設備的冷卻問題。
中科院電工所這一技術此前已成功應用于工業(yè)運行的10MW、50MW和400MW的水輪發(fā)電機。近年來,蒸發(fā)冷卻技術已逐步拓展應用到風力發(fā)電機、電力電子器件、變頻裝置、變壓器、磁過濾裝置等低壓電氣設備中,顯現(xiàn)了其獨有的冷卻效果好、溫度分布均勻、可靠性高的優(yōu)勢。(柯訊)