白皮书
散热方案对比:风冷、液-气与液-液
在单机柜 20kW、40kW 与 80kW 三种功率下的直接对比,涵盖运营成本与故障模式。
以下在三种功率密度下对风冷、液对风与液对液三种方案进行比较,并说明各自的运营成本与故障模式。
单机柜 20kW
风冷已经够用,且是最简单的方案。它可直接部署于现有机房,无需冷却液回路、无需 CDU,也不引入额外的故障域。在这一密度下,几乎没有充分理由引入液冷。
单机柜 40kW
风冷变得困难,且高度依赖具体机房条件。采用机柜级 CDU 的液对风方案,可在无需场地水源的情况下将冷板引入服务器,因而能够部署于从未预留水路的空间。但其后果必须明确说明:热量被排入机房,因此房间级制冷必须予以吸收。原本足以应对普通服务器的制冷能力将不再够用,负荷只是从机柜转移到了精密空调,而非消失。
单机柜 80kW 及以上
液对液是唯一切实可行的方案。CDU 将场地回路与技术回路隔离,使服务器侧始终维持在硬件所要求的温度、压力与水质标准,而场地侧则可以是建筑所能提供的任何条件。若将两者直接连通,正是腐蚀与结垢问题的起点。
运营成本
在本地区气候条件下,制冷占场地用电的比例相当可观,因此方案选择影响的是运营成本,而不仅是采购成本。温水冷却尤其值得关注:当进水温度高到足以依靠环境排热时,它可完全省去冷水机组,从而同时消除一项持续存在的大额电力负荷和一个可能发生故障的系统。
故障模式
风冷的失效是渐进且可见的,表现为温度逐步上升。液冷失效更快,需要配置漏液检测,但 N+1 水泵配置使 CDU 可在整排设备持续运行的状态下维护,而高密度条件下的风冷侧维护往往做不到这一点。两者并无绝对的可靠性高下之分,只是失效方式不同,运维方式也应据此调整。