建设绿色
数据中心是构建新一代信息基础设施的重要任务,是保障资源环境可持续的基本要求,是深入实施制造强国、网络强国战略的有力举措。自2015年起,工业和信息化部会同国家机关事务管理局、国家能源局开展了国家绿色
数据中心试点创建工作,遴选出49家国家绿色
数据中心,发布了45项先进节能、节水技术和产品,支持了一批国家标准、行业标准的研究制定,有力促进了数据中心能效、水效和资源综合利用水平的提高。2019年2月,三部门又联合印发了《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》(工信部联节〔2019〕24号),旨在持续引导数据中心走高效、清洁、集约、循环的绿色发展道路,实现数据中心持续健康发展。在“2019年节能宣传周”之际,我们将首批国家绿色数据中心典型创建经验和做法介绍如下,供借鉴参考。
中国移动南方基地云数据中心
中国移动通信集团广东有限公司
一
数据中心简介
中国移动南方基地云数据中心位于广东省广州市,于2010年建成,由A\B\C三栋数据中心构成。本创新案例--“数据中心液/气双通道散热”微模块--落地于C座,对接承载园区内的融合支撑云计算业务,所在的502机房面积约为299平米,规模情况如下:一期总装机功率可达93KW,其中功率密度为6kW的服务器机柜14架(每架可放服务器15台)、功率密度为3KW的网络机柜3架,可满足210台服务器的装机需求。
二
数据中心的发展理念
中国移动南方基地充分执行国家工信部、中国移动集团公司的相关节能减排战略规划、绿色改造指导意见、新技术研发要求等,并积极推进本园区节能减排三年、五年滚动规划与落实,大胆创新、主动突破,以研发成果引导生产变革,积极打造具有全国辐射参考作用的绿色数据中心、绿色园区标准范本。
三
数据中心亮点与绿色能效
“数据中心液/气双通道散热”微模块突破传统局部优化的节能思维模式,大胆采用系统化创新策略,实现数据中心PUE<1.2,经工信部组织的7位两院院士和12位行业权威专家联合鉴定达到国际领先水平。具体能效提升措施为:
提出“液/气双通道散热”概念
液冷通道方面,使用热管将高热流密度元件发热量导出至服务器外、进入水冷板中,再由双环路双级水循环将该部分热量高效排至大气环境,全程无需压缩机、热岛被精确消除;气冷通道方面,使用行间空调将低热流密度元件发热量导出,再由带自然冷却的高温冷源系统将该部分热量高效排至大气环境。
针对高热流密度元件的液冷散热系统研发方面
一是开发液冷型热管散热器,研制出宽温区高导热性能铜水热管,串并联混合型双面微流道水冷板,发明高可靠低热阻液冷型热管散热器,实现热量从高热流密度元件直接、高效导出至循环液体中;二是开发了双环路双级液循环供冷系统,内循环与外循环通过间壁式换热器隔离换热,且内循环应用卫生级不锈钢管和防腐防垢工质,确保内循环无污染、安全运行,同时,内循环采用双环路同程设计,实现各机架间可靠供液、压力均衡、流量匹配。
供电模式改进方面
采用“市电直供+高压直流热备用”方式,在市电正常时使市电直达服务器、有效减少电力损耗,同时高压直流系统处于热备模式;在市电异常时,服务器内部无缝切换至高压直流系统取电,切实保障异常状态下服务器的稳定运行。
双通道散热与环控智能管控平台研发方面
开发了智能网关海量数据采集技术、构建多参数多维度能耗相关性模型、探索基于人工神经网络的供冷平衡控制方法,并建立集预测仿真及智能调节能力的数据中心能耗智能管控平台。平台实现了数据中心全系统的分布式海量数据采集与存储、在线监测和状态告警,通过PID 机制适时控制执行单元,确保内循环供冷与服务器散热需求匹配、供水温度控制精度高,确保服务器安全稳定运行。
四
发展远景及启示
下一步,中国移动南方基地将不断深入研究各项产品技术,推进研制第二代产品、实现数据中心完全“去空调”。同时,将积极开展系统商用推广工作,通过积极参与工信部、电子学会组织的高端行业论坛,主动与全行业分享研发成果,全面促进互联网、政务、通信、军工等行业用户单位开展项目试点。
来源:工业和信息化部节能与综合利用司
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