工研院創新液態散熱機制最高效率提升 40%,搶攻資料中心低碳商機

作者 | 發布日期 2022 年 03 月 17 日 14:30 | 分類 伺服器 , 網路 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


全球零碳排風潮下,綠色運算已成顯學,降低散熱與耗電是關鍵。工研院與日本電信商攜手多家全球知名 IT 企業創新以液體降溫,取代以往靠「吹冷氣」散熱做法,讓節能減碳效益高達 40%。

工研院表示,所謂的「沉浸式冷卻邊緣資料中心」是以非導電的液體為伺服器散熱,冷卻系統不必完全密封,節能減碳效益可達 40%,為台灣 ICT 軟硬體產業建置下世代的節能解決方案。工研院資訊與通訊研究所所長丁邦安表示,後疫情時代下遠距協作、遠距商務及居家工作逐漸成為常態,再加上虛擬經濟、元宇宙熱潮等因素,預期將持續推升全球資料運算量,帶動更多資料中心建置,而應用多樣化的發展趨勢也讓資料中心朝向微型化、邊緣化,更靠近應用端,成為市場發展趨勢。

此外,AIoT 萬物聯網等多元應用也有機會帶動台灣 5G 專網所需邊緣運算供應鏈的成長。有鑑於市場需求,工研院投入前瞻研發,與日本電信商攜手成功打造「沉浸式冷卻邊緣資料中心」,串聯日本、美國、台灣相關供應鏈,如伺服器、電腦設備、伺服器系統冷卻槽、冷卻液、監控軟體系統等,打造全套解決方案,並成功測試在亞熱帶氣候下之營運。

為了解決資料中心伺服器散熱難題,工研院攜手台灣伺服器系統廠商共同與日本電信商合作打造「沉浸式冷卻邊緣資料中心」,是將伺服器浸泡於冷卻率高的非導電液體,由於液體的散熱效果優於傳統的空氣冷卻,再加上液體透過循環冷卻方式,讓液體降溫回流再繼續吸收熱能,提升能源效率,搭配特殊冷熱通道設計,有效解決高密度、高效能伺服器的散熱難題,並提升能源使用效率和部署彈性。工研院更與台灣雲端協會會員合作,建置系統之電力使用效率 PUE 值達到平均 1.17,優於傳統機房的 1.6,單一機櫃之耗電量減少 43%、使用空間少 60%,2022 年也將進入商用場域服務驗證。

工研院強調,技術有五大特色:
第一,伺服器高密度配置,相對傳統空氣冷卻需預留空間讓空氣對流,此技術即可節省空間,提高伺服器排列密度,提升資料中心單位空間運算力。
第二,輔助自然冷卻,結合通風窗、排風扇和特殊空間通道設計,有效導入外氣,排出熱能,強化自然環境冷卻效果,取代傳統氣冷,達到節能目的。
第三,高維修便利性,採用單相冷卻技術(Single-phase Coolant),相對一般雙相沉浸式冷卻,單向冷卻系統不必完全密封,維修時冷卻資源不易損耗。
第四,快速布署,以 「貨櫃型」 模組化,三個月內可快速部署或擴建。
第五,監控軟體系統,即是透過人性化界面管理,不只確保 IT 設備能在正常溫度下操作,還能細部調整機房內每個可以控制的單元,以最低程度調動輔助冷卻設備控制方式達到理想的溫度,達到更好的能源使用效率,並可事先預測未來可能的溫度走勢,在第一時間就做出反應,讓 IT 人員可遠端即時掌握資料中心設備健康程度。

面對全球減碳趨勢,連科技巨擘微軟、Google、亞馬遜皆投入減碳,更列為供應商選擇標準。台灣ICT產業實力堅強,據經濟部統計,我國電腦及周邊裝置出口金額自 2016 年起連五年雙位數成長,其中伺服器也在 2019 年遽增兩倍,至 2020 年出口占比更提升至 45% 躍居第一,若產業積極低碳轉型,將可更有效掌握全球低碳商機。

(首圖來源:工研院)