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不可思议!2200多年历史的都江堰,为中国领先水冷技术注入灵感

时间:2023-06-06 06:10:22 | 浏览:228

众所周知,拥有2200多年历史的都江堰,是中国历史上著名的水利工程,得益于都江堰的巧妙设计,成都平原从旱涝频繁发生变成了鱼米之乡。但是,可能很多人没想到的是,这个凝结古人智慧的工程,又为今天的节能减排带来灵感启发,助力打造了中国领先的水冷技

众所周知,拥有2200多年历史的都江堰,是中国历史上著名的水利工程,得益于都江堰的巧妙设计,成都平原从旱涝频繁发生变成了鱼米之乡。但是,可能很多人没想到的是,这个凝结古人智慧的工程,又为今天的节能减排带来灵感启发,助力打造了中国领先的水冷技术。

近日,在《未来如此-绿数新生》的科技脱口秀节目中,至顶科技CEO 高飞携手润米咨询创始人刘润、联想集团副总裁、ISG中国行业事业部总经理刘文超等进行高端对话,带来了对前沿数字绿色科技的精彩分享!

数字经济基石的节能重任

近年来,我国数字经济快速成长,各行各业的数字化转型持续推进。这其中,数据基础设施作为产业基石,发挥了巨大作用,并且在“东数西算”等国家战略工程的引领下,进入高速增长期,持续推动数字经济发展。

但是,数据中心在驱动数字经济快速增长的同时,又是不折不扣的“能耗大户”。

数据显示,2021年全国数据中心耗电量2166亿千瓦时,相当于两个三峡电站发电量。预计未来十年全国数据中心的耗电量将占到全社会总用电量的13%。从数据中心内部构成来看,数据中心的空调风冷系统直接“吞掉”40%的用电量,成为节能减排的重要环节。

对于数据中心而言,当服务器在计算的时候,CPU温度会变得非常高,如果不及时散热,会对机器造成严重影响。但是,传统数据中心的风冷技术,散热能耗居高不下。

目前,国家对新建大型及以上数据中心PUE(评价数据中心能源效率的指标)提出了明确要求,东部要低于1.3,西部要低于1.25。而传统普通风冷数据中心PUE平均值在1.9左右,很难低于1.4,已无法满足数据中心散热的及时性要求。

两千余年历史都江堰带来的启示

当前,水冷作为新的节能技术获得越来越多的重视和应用。水冷是指使用水取代空气作为冷媒,与发热部件进行热交换,带走热量的技术。相关实践证明,水冷相比传统风冷模式,可以大幅降低能耗。因此,比风冷系统更节能的水冷系统,逐渐走到了舞台中央。

如联想第六代“海神”温水水冷技术便是这其中的佼佼者,可以把PUE降低到1.1以内,在业内处于领先。

但是,在研发之初,外界听到“温水水冷”,往往会想到“机房进水”,对于拥有成千上万“金贵”计算机器的数据中心来说,是不是有些危险?

如何保证温水水冷技术的万无一失,联想将目光投向了都江堰。作为当今世界年代久远、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程,都江堰蕴含着无数宝贵的智慧财富。

据了解,都江堰包括鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口三个主体工程,其中,鱼嘴作为分水堤,在旱季的时候,60%的水分到内江,在洪水季节则相反,60%的水分到外江,实现了对水的灵活调度,同时,宝瓶口作为引水口,引水灌溉成都平原,一改之前旱涝不均的状况,成就了天府之国。

从都江堰的鱼嘴、宝瓶嘴身上,联想不止看到叹为观止的古人治水才能,更发现这样的水利设计刚好能够给予温水水冷技术以全新的灵感。在都江堰的启发之下,联想设计了紧密耦合的闭环水系统,去离子水循环其中,服务器内部的CDU像鱼嘴一样,根据不同功耗部件的能耗量智能的调节水量,再通过“宝瓶口”把水引入到重要的散热部件周围,并围绕其工作,如同江水流入成千上万灌溉渠一样,整个过程精密、安全、高效,让散热达到了最佳效果。

如,今年冬奥会期间,联想为北京气象局搭建的绿色高性能计算系统,通过温水水冷技术,年用电减少近200万度,相当于节省了北京6000户家庭一个月的用电量和100多万棵树的碳排放吸收量。

领先水冷技术,热回收再利用优势也非常明显

联想还通过实践案例发现,采用50℃的温水水冷技术,可以提升高性能机房算力的5%,能耗比以往降低42%。如果在冬季,还可以利用余热为楼宇供暖,进一步节省其他能耗。

去年4月份,联想CEO杨元庆为上海交通大学捐建了一座全国高校一流的绿色水冷高性能计算中心,其中的高性能计算设备被命名为“思源一号”。“思源一号”就采用了温水水冷技术。通过余热回收技术,“思源一号”实现了能源利用最大化。余热回收系统可以将计算机运行过程产生的热能收集,用于建筑的冬季供暖、食堂厨房的热水加热、地下室除湿,以及实验室的空调温控。据估算,余热回收系统可实现10%左右的碳补偿,相当于每年950吨二氧化碳的额外减排。

借助古人的智慧,联想完成了大胆创新,成功推出了领先的水冷技术,打造了节能减排中的“黑科技”,不仅能够推动数据中心绿色减碳,还会为更多行业带来绿色数字化转型的契机!

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