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設(shè)計(jì)日益復(fù)雜的半導(dǎo)體需要計(jì)算能力的快速增長(zhǎng)，而英特爾數(shù)據(jù)中心則需要為這一快速增長(zhǎng)提供支持。與此同時(shí)，我們也在盡力減少數(shù)據(jù)中心的功耗和運(yùn)營(yíng)成本。

卻成本的一個(gè)潛在方式。空氣節(jié)能器只是將熱空氣排出室外并吸入室外空氣來(lái)冷卻 IT 設(shè)備，而不是像傳統(tǒng)空調(diào)那樣將服務(wù)器排出的熱空氣加以冷卻再循環(huán)利用。

當(dāng)前，業(yè)界假定空氣節(jié)能器的有效性受到一定限制，即需要以相對(duì)較低的溫度供應(yīng)冷卻空氣。其含意即空氣節(jié)能器只能在室外空氣溫度相對(duì)較低時(shí)才能使用。此外還有對(duì)濕度變化的顧慮，因?yàn)槭彝饪諝獾臐穸瓤赡軙?huì)迅速變化。第三點(diǎn)顧慮則是室外空氣中的微粒數(shù)量。

空氣節(jié)能器測(cè)試

為了挑戰(zhàn)業(yè)內(nèi)有關(guān)數(shù)據(jù)中心冷卻的既定假設(shè)，我所在的英特爾IT部門(mén)進(jìn)行了一次大膽的概念驗(yàn)證(PoC)測(cè)試：使用一臺(tái)空氣節(jié)能器，全部利用溫度高達(dá) 32 攝氏度的室外空氣來(lái)冷卻生產(chǎn)服務(wù)器。借助此方案，我們即可使用節(jié)能器來(lái)提供幾乎所有的數(shù)據(jù)中心冷卻，從而極大地降低了功耗。對(duì)于一個(gè)10兆瓦特(MW)的數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，借此每年可潛在降低高達(dá) 287萬(wàn)美元的運(yùn)營(yíng)成本。

概念驗(yàn)證測(cè)試在一個(gè)1000 平方英尺(SF)的拖車(chē)上進(jìn)行(最初安裝拖車(chē)是為了進(jìn)行臨時(shí)的額外計(jì)算)，拖車(chē)被分成兩個(gè)室，每個(gè)室約 500 平方英尺。為了最大限度減少概念驗(yàn)證的成本，我們使用了低成本、倉(cāng)庫(kù)級(jí)的直接膨脹式(DX)空調(diào)設(shè)備，并且每個(gè)室內(nèi)均安裝有傳感器，以監(jiān)測(cè)室內(nèi)的溫度與濕度條件。

其中一室采用傳統(tǒng)方法冷卻，始終使用直接膨脹式設(shè)備進(jìn)行熱空氣再循環(huán)和冷卻。而另外一室基本上也使用相同的空調(diào)設(shè)備，但是經(jīng)過(guò)改裝后能夠作為空氣節(jié)能器運(yùn)行：將熱空氣排出室外，并吸入 100% 的室外空氣用于冷卻。

由于我們的目標(biāo)之一是測(cè)試運(yùn)行溫度的允許極限，我們對(duì)空氣節(jié)能器室中的冷卻設(shè)備進(jìn)行了配置，使其能夠提供18-32攝氏度的空氣。并且我們還對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在供給空氣溫度超過(guò)32攝氏度的最高限度之前，只能使用空氣節(jié)能器；空氣溫度超過(guò)32攝氏度時(shí)，開(kāi)始使用冷卻器將空氣冷卻至32攝氏度。如果溫度降到18攝氏度以下，則將供給空氣與來(lái)自服務(wù)器的回流熱空氣混合進(jìn)行加熱。

我們未嘗試對(duì)濕度進(jìn)行控制。此外我們還想要測(cè)試空氣質(zhì)量的限度，因此我們僅對(duì)進(jìn)入的空氣進(jìn)行了最低限度的過(guò)濾：使用標(biāo)準(zhǔn)的普通空氣過(guò)濾器僅僅將進(jìn)入空氣中的大顆粒除去，但允許留有微塵。

每個(gè)房間里有八個(gè)機(jī)架。每個(gè)機(jī)架包含四臺(tái)刀片服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器帶有 14 塊刀片，這樣每個(gè)室共有 448 塊刀片。這就表示每平方英尺 200 多瓦(WPSF)的功率密度。在概念驗(yàn)證測(cè)試期間，我們使用這些服務(wù)器運(yùn)行大批量生產(chǎn)的芯片設(shè)計(jì)工作負(fù)載，結(jié)果服務(wù)器的使用率高達(dá)約 90%。