“綠色環保”方面的考慮

　　誠然，液體冷卻系統通常能夠提供比空氣系統更高的效率，同時能夠減少環境對于能源消耗。但是，數據中心管理人員必須更加關注另一個“綠色環保”方面的問題：成本。一家環境友好的但不賺錢的企業將很快成為一個空架子，并很快被其他更具金融意識的競爭者所取代，因此，企業的環保節能措施還必須符合成本預算�？梢钥隙ǖ氖�，上述這兩個“環保概念”并不是矛盾的：更高的能源效率意味著降低能源成本。據電氣電子工程師學會雜志《IEEE綜覽(IEEE Spectrum)》的Martin LaMonica介紹:“由于計算的能源成本和碳排量對環境影響的不斷增長，液體冷卻支持者認為，數據中心最終采用某種形式的液體冷卻只是一個時間的問題。”但較低的能源成本并不是且有唯一的財政考慮。

　　簡單的液體冷卻

　　液體冷卻有著多種方式，這些多變的方式能夠適應不同數據中心的應用和操作條件。第一步從簡單的空氣冷卻(例如，讓冷卻空氣通過機械式機房空調或CRAC)是用液體作為一種冷卻介質從計算機房空氣處理機組(CRAHs)，以某種形式的“熱處理”進入到數據中心操作環境中。這些基礎設施包括冷卻塔，機械制冷機組或甚至使用室外環境溫度被動散熱。另一個步驟是輸送水到機架或服務器，降低了必須冷卻到一定的溫度以保護IT設備的空氣的體積。液體冷卻的極限是浸泡，讓空氣和液體環繞輸送到基礎設施(如用管道輸送到服務器或處理器)，為電子設備帶來直接的液體導熱的優點。

　　浸泡冷卻的好處是巨大的。根據TechTarget公司介紹，“結合一個簡單的泵或換熱器系統，浸沒冷卻方案可以使用礦物油和其他工業冷卻液混合，以節約資金，不僅縮減了電力賬單的總費用，同時也減少了機房空調的維修費用。這些系統消除了對空氣冷卻的需要，由于其高效率，也讓設備可以在更高的溫度條件下運行。” 例如，在香港的比特幣礦業公司Asicminer公司，他們聲稱：由于采用了浸沒冷卻方案，與傳統的方法相比，其500千瓦的比特幣挖礦系統能夠節省97%的冷卻消耗。然而，《IEEE綜覽》指出，液體冷卻 “在金融交易和銀行業、以及為智能手機提供數據服務的云設施企業中的使用，還是較為罕見的。”那么這些企業是否只是固執的在采用液體冷卻呢?

　　不僅僅是文化的因素

　　鑒于現如今的企業正面臨不確定的經濟環境，同時對IT資源需求的不斷上升，阻礙企業采用液體冷卻方案的主要因素不可能僅僅是文化方面的�？紤]浸泡冷卻的具體案例：雖然這些都可以實施，但除了在冷卻能量方面的開銷問題之外，其還有一些成本方面的缺點。如：

　　更低的配置。不同于一臺機架，一臺浸泡服務器是從頂部才能進入，這意味著基礎設施垂直縮放的潛力極為有限。然而，傳統的機架，則可以在給定的空間有效地啟用從服務器層到天花板的全部空間。因此，這種方法會減少每平方英尺的功率密度。不過，說句公道話，這樣的考慮僅適用于同等功率密度可以使用其他的冷卻方法的環境，例如，非常高密度部署的環境，排除了使用空氣冷卻的可能。

　　造成混亂。任何維護，包括更換電纜或涉及與服務器相關的其他活動都需要與液體礦物油接觸。選擇這些液體是為了避免毒性，但這些液體泄漏可能對員工產生危險，更不用說清潔這些液體泄漏需要花更大的功夫了。

　　配套基礎設施。浸泡式冷卻需要大桶來保存和放置服務器，以及大量的液體供應。

　　特殊的硬盤驅動器。硬盤驅動器(HDD)浸在液體中，必須特別進行防止泄漏或其它密封方面的設計，如旋轉磁盤必須在氣體中進行操作。

　　改造成本。改造現有的數據中心要比從頭開始設計一處新的能夠容納液體冷卻的數據中心要麻煩得多。因此，對現有的數據中心部署進行投資改造會面臨許多設施方面的障礙。

    此外，液體冷卻系統，無論是浸泡或是其他方式，均要求對液體進行過濾，以避免諸如污染物堆積，過量的沉積物和生物生長的問題。對于基于水的系統，如那些采用冷卻塔或蒸發等措施的液體冷卻系統，在一個給定的體積需要隨著蒸汽的排除處理泥沙問題，需要對其進行分離和“排污”處置，即使這樣的處理可能會帶來環境問題。此外，特別是在干旱地區，水資源的使用又是一個問題，對于大型數據中心而言，要考慮本地區有限的水資源供應問題。

　　液體冷卻需要什么?

　　對于非常高密度的數據中心部署，如那些進行高性能計算的數據中心而言，液體冷卻是必要的措施。在這種情況下，那些想要超過一定功率密度的企業根本沒有選擇，無論花費多少成本或有多少麻煩�，F在的問題是：液體冷卻是否會成為低密度設施的主流。

　　服務器的總擁有成本(TCO )已經占了數據中心營業費用的一半以上，這其中很重要的費用來自能源消耗。從某一點上說，能源價格的上漲哪怕帶來很小的效率提高也是值得的。所以可以想象，更高價格的持續趨勢可能會使液體冷卻更具吸引力，甚至可能讓小型數據中心基于資金成本方面的考慮而采用液體冷卻。

　　法規監管是另一個潛在的因素。政府機構可能會也可能不會直接針對數據中心行業實施能源效率法規，但對電力供應商的法規監管規定可以產生幾乎相同的效果。合遵守法規成本所帶來的更昂貴的電源開銷會轉嫁給消費者，因此運營數據中心的企業最終將面臨法規或金融方面的沖擊。

　　像任何技術一樣，當開始更廣泛的應用時，對液體冷卻的采用會加速。作為一個涉及風險的先鋒技術，很多公司都希望避免他們的數據中心涉及風險。但是，一旦路徑被開辟出來，其他企業會發現其更容易執行。

　　結論

　　液體冷卻的廣泛采用仍面臨許多障礙，特別是在設施功率密度相對較低的數據中心。在高密度情況下，液體冷卻是必要的。能源價格和相關法律規定會促使數據中心運營商改善效率，所以在某一點上，可以驅使他們更快的轉移到采用液體冷卻。其采用的關鍵影響因素是為了綠色環保：但更多的是受成本資金的影響，而非單純的從綠色環保方面進行考慮。當綜合考慮包括成本、地面空間利用率、設備維護成本及方便性等所有因素后，液體冷卻或許會有更好的機會成為主導的冷卻方法。

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本文標題：阻礙數據中心采用液體冷卻的原因分析

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