数据中心低PUE技术研究

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hoko0428001
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近年来,数据中心产业进入了大规模的建设和发展阶段。为了解决由此产生的高能耗和重污染问题,节能、节水、绿色、低碳成为数据中心新的发展方向和目标。应运而生的耗电衡量指数——电源使用效率(PUE),得到了国内外越来越多的数据中心重视。浸没式矿物油制冷技术,简称油冷技术,是近几年新兴的一种低PUE制冷方案。它是指将服务器完全浸没在导热性能好、绝缘性强、沸点高的矿物油中,利用矿物油与服务器进的冷热交换,为数据中心制冷降温。由于其绿色环保、导热性能好、PUE值低、无尘、无噪声、无腐蚀且区域适应性强,得到了一些先进企业的青睐。据谷歌报道,油冷技术可将PUE值降低到1.02~1.03的超低水平,可以称其为“低PUE技术”。  然而关于油冷技术的文献资料甚少,企业的有关数据也处于严格保密状态,恰逢本校正在搭建高能物理计算中心,需要对已有机房的制冷技术进行改进。因而本文设计了一系列实验,初步研究浸没式矿物油制冷技术的制冷方案和制冷性能。在油冷系统中,服务器的温度会随着功耗的增大而升高,如果产热芯片附近的矿物油温度也能随之快速升高,即服务器与矿物油的温差越小,那么通过矿物油的循环机制,服务器就会被降温制冷。因此,服务器与矿物油之间的温度差是油冷技术的一项重要性能指标,温差越小,油冷系统的制冷效果越好。  基于对这一指标的监控,本文展开了对油冷技术的实验研究。在对数据中心的油冷机制进行理论研究后,本文首先运用COMSOL软件模拟仿真CPU附近温度场,对实验结果进行预期;然后设计并搭建测试平台,编写相关控制程序;接着设计并进行了实验;最后对相关测试结果进行数据处理和研究。研究结果表明油冷技术的稳定性能良好,在循环状态下制冷效果优良。本文的研究为浸没式矿物油制冷技术的推广有积极的促进作用,同时为数据中心的制冷方案设计提供了参考。
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