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數據中心經典案例 | 丹佛斯漢森FD83快換接頭完美集成IBM超級計算機液冷系統
FD83 Coupling Integral to Liquid Cooling
System on New IBM Supercomputer
試想一下
如果在全球最強大的超級計算平臺中發現丹佛斯(Danfoss)的零部件......
這件事情在2009年的時候聽起來似乎遙不可及。然而,當國際商業機器公司(IBM)尋找到丹佛斯工程團隊,咨詢新型超級計算機(采用創新高效節能的冷卻方式的超級計算機)的解決方案時,這使得當年遙不可及的愿景成為了現實。

01面臨的挑戰
計算輸出和功耗會產生大量的熱量,這個問題必須加以解決。處理器散發的熱量相當大,必須妥善散熱,以免影響設備運行和使用壽命。安置超級計算機的氣候控制室通常裝有空調和過濾設備。因此,計算機設計人員必須考慮保持機組冷卻所需的能量以及所消耗的電量。
IBM面臨的一項設計挑戰是找到一種有效又節能的方法來冷卻新型POWER 575超級計算機。

POWER 575集成了IBM POWER6處理器,是世界上最快的處理器之一。速度大幅提升的同時,散熱問題隨之而來。在超級計算機領域,像IBM這樣的大型企業通常依靠風冷為處理器降溫。然而,IBM在了解液冷的優勢后,選擇將液冷作為POWER 575冷卻設計的核心。IBM的專家估計,水冷效果是風冷的4000倍。
有趣的是,許多機器使用水或不同的液體組合幫助散熱。
水往往通過風冷的翅片或葉片(如汽車散熱器)來增強散熱效果。因此,液冷并非新鮮概念。但是,水電混合一直是個問題。IBM面臨著更為緊迫的設計挑戰——設計出由不會泄漏且易于采購的部件組成的液冷輸送系統。

02解決方案
在任何傳輸系統中,連接點往往是問題產生的根源。丹佛斯為此提供的解決方案是FD83快換接頭。

Danfoss Hansen FD83 Series Coupling Thermal Management

該接頭安裝在IBM POWER 575冷卻液泵的供液管和回液管上,全部位于處理器機架內部。FD83快換接頭設計的重要功能包括斷開時的冷卻液溢漏最少、全流路徑暢通無阻、特殊的鎖銷和杠桿手柄設計可以防止意外斷開、以及彩色緩沖墊可避免交叉連接。而且,如此可靠的功能也離不開強大的工程設計。1英寸快換接頭采用不銹鋼結構和EPDM O型密封圈,工作壓力和爆破壓力分別達150psi和300psi。該快換接頭是輸送系統的一個組成部分,用于冷卻直接安裝在POWER6微處理器內核上方的銅板,從而為電子器件散熱。

03成果
事實證明,FD83接頭成功地為客戶解決了IBM POWER 575所面臨的問題。它幫助IBM實現了從傳統冷卻到液冷的轉變,方案既有效又節能。它也是丹佛斯創新能力的又一次證明,表明公司有能力運用工程和生產專業知識,跳出常規思維,提供創新的解決方案。更重要的是,它在IBM的成功印證了公司可持續發展戰略的有效性,這無疑將使企業的價值主張從競爭對手中脫穎而出。
在講述這個成功的項目時,IBM熱力工程設計研發工程師Don Porter對丹佛斯團隊稱贊道:“丹佛斯設計團隊最讓我印象深刻的是,他們愿意盡一切努力讓我們取得成功。我們之間的合作十分順暢。因為IBM必須按時推出主機產品,所以我們對交期有著嚴格的期限要求,而該團隊對我們有求必應。這對我們來說非常重要!

IBM的冷卻技術叫做Hydro Cluster(水冷集群)冷卻。IBM估計,采用水冷技術的新型超級計算機,可將一般數據中心的能耗減少40%,所需空調的數量減少80%?焖偬幚硭俣扰c液冷相結合使POWER 575每個機架的能效提高三倍(每個機架安裝有448個處理器內核)。
數十年來,丹佛斯動力系統的全球流體輸送專家團隊持續提供行業領先的解決方案,其產品的可靠性能助力客戶克服液冷挑戰,同時丹佛斯動力系統也在不斷推動著液冷技術進步,滿足未來數據中心的需求,引領行業趨勢未來發展。
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