淺談戴爾PowerEdge的智能冷卻技術(shù)

眾所周知，數(shù)據(jù)中心的溫度和IT運維的心率成正比。當(dāng)機房冷卻系統(tǒng)罷工導(dǎo)致溫度升高，運維不僅會從物理上變得滿頭大汗，心率也會飆升；而當(dāng)故障排除，機房溫度回歸正常后，心率也會趨向平靜。

保持最佳工作溫度以維持設(shè)備的穩(wěn)定運行，是所有數(shù)據(jù)中心必須要考慮的事情，室溫過冷或過熱都會導(dǎo)致服務(wù)器性能降低、硬件損壞、設(shè)備壽命折損等一系列問題。因此，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求恒溫恒濕，保持涼爽干燥是數(shù)據(jù)中心的硬性指標(biāo)。

作為公認(rèn)的“電老虎”，數(shù)據(jù)中心的能耗問題也十分突出，約40%到60%的能源成本都與IT本身無關(guān)，而這其中的很大一部分能耗來自于數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)，目前，冷卻系統(tǒng)早已超過了服務(wù)器、存儲等硬件設(shè)備，成為數(shù)據(jù)中心能耗最大的輔助設(shè)施。

為了讓數(shù)據(jù)中心綠色的降溫，人們開始把數(shù)據(jù)中心建在山里或是水里又或者是南極等自然溫度相對較低的位置，從根源上降低環(huán)境溫度是一種行之有效的方法，不過其高昂的成本注定了這種方式無法在當(dāng)下普及開來；而對于中小企業(yè)來說，較小的基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)模也完全不需要如此“大動干戈”。

當(dāng)然，現(xiàn)代IT設(shè)備也是在不斷進化和完善的。目前數(shù)據(jù)中心設(shè)備額定最高的入口溫度已經(jīng)達到35℃，部分服務(wù)器的溫度限制甚至?xí)哌_45℃或更高，而當(dāng)溫度上限升高，冷卻系統(tǒng)不再需要“瘋狂”地制冷，能源成本和碳排放自然會降低。

作為全球領(lǐng)先的服務(wù)器產(chǎn)品及服務(wù)提供商，戴爾科技集團認(rèn)為：高效的設(shè)計就意味著以盡可能少的資源完成最大化的工作量。戴爾科技的明星產(chǎn)品PowerEdge服務(wù)器就是最好的例證，新一代PowerEdge服務(wù)器與17年發(fā)布的PowerEdge服務(wù)器相比，為用戶帶來了3倍的性能提升和更小的空間占用。

在往期的《IT大偵“碳”：PowerEdge的可持續(xù)法寶》中，我們提到新一代PowerEdge服務(wù)器加入了更高效且更智能的Dell Smart Flow（智能冷卻）技術(shù)，那么，Dell Smart Flow是如何降低功耗并節(jié)約資金的呢？

Dell Smart Flow

高效的風(fēng)扇電源管理

對于用戶來說，功耗是其最關(guān)心的指標(biāo)之一，因為它會直接影響運營成本。風(fēng)扇功率可能是服務(wù)器機箱中電力消耗的大戶。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速對功耗有顯著影響，優(yōu)化風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速則可以減少系統(tǒng)功耗的浪費。

根據(jù)戴爾科技的分析，冷卻到90℃需要25W的風(fēng)扇功率，相比于冷卻到80℃時減少了22W。有趣的是，在這段溫度區(qū)間內(nèi)，CPU的可靠性并不受到影響，這就意味著，在服務(wù)器最佳性能和風(fēng)扇最佳功耗之間，存在一個空白的區(qū)域尚未被利用。而如何最大限度地減少電力浪費，同時在無損性能的情況下提供最佳的冷卻效果，這就是Dell Smart Flow所能提供的價值。

風(fēng)扇功率 (W) 和系統(tǒng)氣流 (CFM) 作為

風(fēng)扇速度的函數(shù)

Dell Smart Flow由智能風(fēng)扇控制算法組成，基于CFD工具的廣泛建模開發(fā)而成，這些算法協(xié)同工作，能夠智能適應(yīng)不斷變化的環(huán)境和配置，可在不犧牲冷卻或服務(wù)器性能的情況下保持盡可能低的風(fēng)扇功率狀態(tài)。

AI調(diào)優(yōu)，確保最佳性能

保持最佳冷卻性能有助于防止系統(tǒng)過熱，同時還能確保服務(wù)器組件的使用壽命。Dell Smart Flow基于人工智能的Fuzzy logic controller（模糊邏輯控制器），通過嵌入在iDRAC（集成戴爾遠程訪問控制器）中的風(fēng)扇和電源控制以及廣泛的傳感器集成，從而實現(xiàn)高效的閉環(huán)熱管理，在實現(xiàn)可靠、高效的冷卻方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

Dell PowerEdge服務(wù)器系統(tǒng)配備了50至70個傳感器陣列，用于監(jiān)控系統(tǒng)入口環(huán)境、CPU、PSU（電源裝置）、I/O子系統(tǒng)以及排氣溫度等關(guān)鍵組件。而通過利用這些傳感器讀數(shù)，控制器可以對風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進行精確微調(diào)，以保證最佳的冷卻效果，并杜絕過熱相關(guān)的問題，為用戶提供增強的性能和生產(chǎn)力。

智能流量配置，優(yōu)化氣流設(shè)計

通過采用智能流量配置，新一代PowerEdge服務(wù)器中能夠提供更大的進氣容量，創(chuàng)建了一個專用的氣流通道，在中間存儲插槽的位置增加了集中氣流入口，以保持服務(wù)器內(nèi)的均衡氣流分布，讓其他只能通過液體冷卻的高端CPU也可以實現(xiàn)高效的空氣冷卻。

標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器配置與Smart Flow服務(wù)器配置的

渲染視圖

這項創(chuàng)新的設(shè)計為用戶提供了用空氣冷卻部署高性能CPU的優(yōu)勢，無需將基礎(chǔ)設(shè)施升級為成本高昂的液體冷卻，并且Dell Smart Flow 機箱的選擇可根據(jù)系統(tǒng)硬件配置自動進行。

氣流對比

最大化投資回報

戴爾科技對最大化投資回報的承諾引起了客戶的強烈共鳴，液冷基礎(chǔ)設(shè)施固然高效，但其成本也是企業(yè)不得不考慮的問題。通過利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施并優(yōu)化風(fēng)扇的控制和功耗，Dell Smart Flow使客戶能夠充分利用當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心設(shè)施，無需立即升級即可實現(xiàn)高性能，在性能和成本之間取得平衡，確保他們的投資帶來長期價值。

在數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)的快節(jié)奏領(lǐng)域，獲得競爭優(yōu)勢至關(guān)重要。而采用SmartFlow技術(shù)的新一代PowerEdge服務(wù)器，則可幫助客戶在無損性能的前提下減少服務(wù)器功耗，同時降低對環(huán)境的影響，以可持續(xù)的方式獲得競爭優(yōu)勢，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

審核編輯：湯梓紅