當前,全社會數字化進程加速,金融行業已全面進入數字化和智能化時代。與此同時,隨著云計算、分布式架構、大數據分析、通用人工智能等技術的廣泛運用,金融行業從數據大集中到分布式融合,金融企業的數據中心建設正圍繞其業務發展和轉型需要迅速展開。在此過程中,金融數據中心在節能減排領域面臨諸多挑戰:一方面,數據中心逐漸向高密度、超大規模轉變,對金融數據中心的制冷和散熱模式提出了挑戰;另一方面,金融算力多元化和算力需求增長所帶來的數據中心能耗的急劇增加與中國“碳達峰、碳中和”的雙碳目標之間形成了矛盾。如何給數據中心“降溫”、突破節能降耗的瓶頸迫在眉睫,綠色數據中心建設成為關乎金融科技發展的重要課題。

對此,浪潮信息(000977)踐行“All in液冷”發展戰略,打造天池液冷產業基地,提供多樣化液冷產品和成熟的液冷數據中心解決方案。今年8月,浪潮信息組織十多家金融機構的專業人士實地探訪亞洲最大的天池液冷產業基地,現場體驗了全液冷機柜、液冷服務器等領先產品。在參觀中了解到,浪潮信息已經實現“機柜即數據中心”,液冷機柜能夠100%全液冷運行,在提供高算力的同時保證低能耗,具有“一柜頂十柜”的高算力密度,年平均PUE可低至1.1以下,成為金融機構新建數據中心或老舊機房液冷改造的優選。

浪潮信息組織金融專業人士參觀天池液冷產業基地

(資料圖)

金融機構 為何對液冷的需求日益高漲?

隨著金融科技突飛猛進的發展,金融數據中心日益成為行業內的關注點。過去10年,注重高安全、高可靠的金融數據中心PUE一般都大于1.5,這意味著IT設備每消耗1度電,就有額外的0.5度電用于散熱等其他用途。人民銀行印發的《金融科技發展規劃(2022—2025年)》中提出的“打造新型數字基礎設施”的關鍵點之一就是“建設綠色高可用數據中心”。如何在保證可靠性的基礎上,踐行綠色低碳的可持續發展目標,成為金融機構關注的焦點。

首先,AI時代,金融業開始打造超大型數據中心集群,節能是剛需。

金融行業是中國算力排名領先的行業,IDC數據顯示,金融行業算力總量排名中國前三、AI算力排名前二。隨著主機下移、云計算、分布式等技術的發展,金融數據中心的規模逐漸增加,數據量和算力呈現爆發式增長,設備數量從不足萬臺的規模逐漸增加到幾萬臺、幾十萬臺,未來甚至會達到百萬臺規模,超大型數據中心逐漸成為金融業的發展趨勢,面對高密度散熱需求,液冷技術日益受到金融機構的青睞。例如,近年來,某國有大行通過打造液冷數據中心,將年均PUE降到1.2以下,樹立了金融機構節能減排的典范。又如,浪潮信息聯合京東云打造的天樞(ORS3000S)液冷整機柜服務器,在京東云數據中心實現了規模化部署,在降低PUE的同時,為京東618、雙十一、虎年央視春晚紅包互動等提供了算力保障。

其次,全球變暖背景下 數據中心面臨“烤”驗。

近年來,隨著全球溫度持續升高,數據中心在極端高溫下突發故障的現象已不鮮見。截至7月11日,中央氣象臺本年度已發布高溫預警43次,其中高溫黃色預警27次,高溫橙色預警16次。持續高溫炙烤下,數據中心在散熱方面面臨嚴峻考驗:高溫是許多電子元器件的大敵,輕則運行速度變慢,重則電子激活程度加劇導致熱擊穿,造成不可逆的物理損壞。對于數據重要性堪比“心臟”的金融數據中心來說,如何保障成千上萬臺設備的散熱,成為金融機構關注的核心問題。同時,由于夏季多個省份用電需求激增,“用電荒”還會進一步加大金融數據中心散熱管理的難度。在國外,在高溫的沖擊下,谷歌、甲骨文等科技巨頭的數據中心一度出現冷卻系統癱瘓,導致運行故障。前車之鑒歷歷在目,國內數據中心推行節能降碳改造升級已勢在必行。

同時,進入智慧時代之后,數據中心部件、整機的功耗均大幅提升。從部件維度看,隨著服務器核心計算芯片的更新換代,服務器單芯片功耗將達到500~1000W,同時風扇作為服務器主要散熱部件,其功耗在IT設備總功耗中占比越來越高。從系統角度看,散熱問題更加凸顯,根據《2021-2022年度中國數據中心基礎設施產品市場總報告》,2021年中國單機柜功率在10kW以上的數據中心市場規模增速超過10%,其中30kW以上的增速達31%。無論是從核心部件還是整機系統角度,傳統風冷都很難滿足新型數據中心的散熱需求。

總之,對于金融數據中心而言,全球變暖的客觀因素,以及 “雙碳”目標、綠色節能的金融科技發展需求,都促使液冷數據中心在金融業加速落地——通過冷卻液將核心設備的溫度控制在較低的范圍內的同時,也大大節省了空調等散熱設備的能耗,此舉可謂是一舉兩得。至此,金融數據中心開啟了液冷升級的新篇章。

全棧液冷,為金融業提供節能降耗“定心丸”

經過對金融數據中心建設需求和實施難度的綜合考量,浪潮信息選定冷板式液冷方案,依托天池液冷產業基地的全鏈條液冷智造能力,提供領先液冷服務器產品及端到端的液冷數據中心整體解決方案,助力金融行業綠色高質量發展。

浪潮信息液冷數據中心

其中,本次參觀中,浪潮信息面向金融專業人士重點展示了在液冷服務器、全液冷機柜等方面的創新實踐:

一方面,近幾年浪潮信息推出了全棧液冷產品,包括液冷通用服務器、液冷高密度服務器、液冷整機柜服務器、液冷AI服務器等,向金融機構提供全套液冷產品和解決方案,能夠滿足金融機構綠色高質量發展的多樣化場景需求,實現量身定制。

另一方面,浪潮信息全液冷機柜通過冷板及全自然冷液冷背門實現了100%液冷散熱,在通過冷板液冷帶走高產熱元器件熱量的同時,采用制冷設備全自然冷液冷背門來代替服務器機柜后門,將服務器中原本需要通過空調風冷帶走的熱量改由全自然冷液冷背門帶走,相對傳統風冷機房,能耗降低60%以上。

具體來看,浪潮信息全液冷機柜具有高冷量低能耗、高效能、安全可靠等優勢:

■ 在算力能耗方面,全液冷機柜可實現高算力密度,單柜最高支持160顆CPU,一柜頂十柜,并實現了高供電密度,可支持單柜100kW的功率密度,相比傳統數據中心功率密度提升10倍以上,空間利用率提升5-10倍,與此同時,背門換熱能力達20kW,能耗小于2kW,單柜每年可節省電費21萬元;

■ 在換熱效能方面,全自然冷液冷背門比空調系統更加貼近熱源,避免了原采用空調風冷散熱的部分較高功耗部件產生局部熱點,實現高效換熱,能效比COP可達10以上;

■ 在安全可靠性方面,依托先進的管路焊接工藝,全液冷機柜系統承壓能力強,可承壓1.6MPa,保證系統穩定運行;并采用四重防漏液設計,冷板節點表面均部署了漏液監測裝置,一旦測到液體泄漏,系統自動停機,從而保護設備安全,同時還在每個機柜底部,全自然冷液冷背門以及整個機房管路均部署了漏液監測。

液冷,助力金融數據中心釋放潛能

基于這些優勢,浪潮信息液冷產品和方案能夠廣泛適用于金融機構的新建數據中心和現有機房液冷改造。

其中金融業現有機房液冷改造主要以北京、上海兩地為集中地,新建液冷數據中心則主要分布在中、西部地區。這是因為,從中國大型銀行和保險公司的數據中心分布情況來看,北京有15個,上海有13個,合肥有4個,武漢有3個、深圳有3個、成都有2個、呼和浩特有2個、佛山有2個。相比于西部地區,京滬地區數字經濟更發達和活躍,但土地資源匱乏、電力資源緊張,且所處地理位置年平均氣溫較高。因此,液冷技術在助力數字經濟發達地區數據中心的升級改造以及獲得實現更高的算力密度、節省更多的機柜空間方面極具價值。另外隨著“東數西算”戰略的推進,液冷方案將進一步在金融機構新建大規模數據中心中釋放潛能。

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