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精密浸入式冷卻領域的全球領導者Iceotope宣布了一項其與Meta聯合開展的新研究，研究證實了機箱級液冷技術的實用性、效率及效果，可滿足超大規(guī)模數據中心服務提供商廣泛部署和高頻使用的高密度存儲磁盤的冷卻要求。
最近發(fā)表的與Meta共同開展的研究表明，在整個磁盤簇改進熱管理、減少振動和平衡溫度所帶來的優(yōu)勢，將直接降低數據中心運營商的故障率和成本。 在機箱抽屜的機架中安裝硬盤系統(tǒng)是精密浸入式冷卻技術的理想選擇。
Iceotope的創(chuàng)新總監(jiān)Neil Edmunds表示：“隨著數據存儲需求的不斷升級，超大規(guī)模數據中心供應商也需要有效解決方案進行設備冷卻。 研究表明，用于高密度存儲的液冷可以讓驅動器實現更低溫、更穩(wěn)定的冷卻效果，以減少驅動器故障，降低TCO并提高ESG合規(guī)性。”
高密度存儲激增
隨著物聯網、視頻、人工智能等數據流不斷涌現，預計到2025年，每人每天產生的數據流將高達463艾字節(jié)。 數據訪問和交互方式在不斷演變，數據處理和存儲因此會受到實質性影響。 據Cybersecurity Ventures預測，在短短幾年內，全球數據存儲將超過200澤字節(jié)，其中一半會存儲在云端。
這對超大規(guī)模數據中心的存儲基礎設施來說屬于一項特別的挑戰(zhàn)。 據Seagate稱，云計算數據中心會選擇大容量機械硬盤來存儲90%的艾字節(jié)。 機械硬盤的外形尺寸通常為3.5英寸，這項技術經歷了反復試驗和測試，可以繼續(xù)為數據中心運營商提供具有成本效益的大規(guī)模存儲。 目前最頂級設備的容量為20 TB，但預計將在這個十年結束時達到120 TB以上。
存儲數據增加，意味著需要更多的旋轉磁盤、速度更快的電機以及更多的執(zhí)行器——所有這些，將導致用電量的增加。 隨著磁盤功率增加，相應產生的熱量也會增加。 過去十年間，硬盤盒內設置氦氣這項技術，提高了磁盤性能，減少了阻力。此外，隨著現在單元的密封，機械硬盤級液冷解決方案也具備可行性。
Meta研究用于高密度存儲的液冷
該項研究展示了一個高密度風冷存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)被重新設計為利用單相浸入式液冷。 標準的商用存儲系統(tǒng)包含72個硬盤驅動器、兩個單頭插座節(jié)點、兩個SAS擴展卡、網卡和一個外形尺寸為4OU的配電盤。 硬盤牢固密封，且充有氦氣。
所測試的液冷系統(tǒng)是一款Iceotope精密浸入式液冷系統(tǒng)——風冷版經過修改，增加了連接到液-液式熱交換器和冷卻泵的專用電介質回路。 Meta繼續(xù)測量風冷和液冷系統(tǒng)中硬盤驅動器和冷卻泵功率的溫度變化。
研究結果具有決定性意義
該研究成功表明，精密浸入式冷卻是一種更有效的機械硬盤機架冷卻方法，結果如下：
- 使用精密浸入式液冷，不管是位于磁盤簇內部何處，所有72個機械硬盤之間的溫差均僅為3°C。
- 液冷表明機械硬盤系統(tǒng)可以在機架進水溫度高達40°C時可靠運行。
- 系統(tǒng)級冷卻功率不到總功耗的5%。
- 液冷運行時幾乎靜音，有助于緩解風冷解決方案相關的聲學振動問題。
雖然精密浸入式被認為是替代風冷高密度磁盤陣列的更優(yōu)選擇，但其他形式的液冷（包括冷板、浸沒槽或兩相浸入式）都不能在同等程度上保持操作優(yōu)勢，例如在機械硬盤密度、用戶訪問可維護性和熱更換驅動器的能力等方面。
Meta Precision Immersion Cooled HDD
Iceotope Study with Meta Reveals Efficiency of Precision Immersion Liquid Cooling for High-Density Storage Drives
