Brian 和 StorageReview 團隊前往肯塔基州列剋星敦，與 Valvoline 的浸入式冷卻維修團隊會面，探討浸入式和直接晶片冷卻的實用性、技術和環境方面的問題。他們強調了材料相容性的重要性、行業標準的製定，以及 Valvoline 為資料中心產業打造更具永續性和效率的冷卻液而持續進行的研發工作。
主人熱情地帶領我們參觀了Valvoline總部，不僅了解了一些獨特的歷史，還參觀了展出的賽車。 Brian，一位真正的賽車迷，簡直如臨其境。
Brian 從賽車中走出來，與 Valvoline Global 研發副總裁 Z. George Zhang 博士一起討論了浸入式冷卻的當前和未來趨勢。
張博士在勝牌 (Valvoline) 工作超過 26 年，在液冷行業享有盛譽。他最近加入了北美潤滑油博覽會和軸承展的顧問委員會。
張博士是一位註冊潤滑專家（CLS）和油液監測分析師（OMA I）。他是8項美國專利的發明人或共同發明人，並撰寫了49篇同行評審的出版物。
鑑於液冷技術目前備受關注，這期播客對於任何對浸入式冷卻技術感興趣的人都值得一聽。如果您時間緊迫，我們將其拆分成五分鐘的片段，以幫助您了解這個重要的主題。
0:00 – 5:00
- 介紹和背景： Brian 介紹了 Valvoline 的 George Zhang 博士，重點介紹了 Valvoline 在汽車潤滑油和創新方面的悠久歷史（如高里程油和 MaxLife）。
- 機油工程： 探討人們常常忽略的機油的複雜性。它不僅涉及潤滑，還涉及清潔、密封和傳熱。
- 熱傳遞相似之處： 張博士解釋了汽車熱管理方面的專業知識如何轉化為資料中心冷卻，特別是當資料中心面臨來自高功率 GPU 的巨大熱負荷時。
- 資料中心能源使用： 有趣的事實：ChatGPT 2024 年的能源使用量與整個愛爾蘭相當，凸顯了所需的熱管理規模。
5:00 – 10:00
- 任務關鍵差異： 與汽車不同，資料中心全天候運行，因此正常運行時間和穩定性至關重要；然而，其環境的化學腐蝕性不如汽車引擎那麼惡劣。
- 材料兼容性： 資料中心硬體使用各種金屬、塑膠和標籤，與汽車中使用的材料不同，因此流體相容性是一個關鍵問題。標籤和塑膠在浸入式冷卻環境中可能會分解。
- 清潔度和純度： 在直接晶片冷卻中，流體純度至關重要，因為冷板中的微小通道很容易堵塞，從而影響冷卻性能。
- 冷卻段： 風冷仍然占主導地位，但液冷（直接切屑和浸入式）正在蓬勃發展。 Valvoline 在這兩種領域都表現活躍，尤其專注於其用於直接切屑的 PG 25 液冷。
10:00 – 15:00
- 技術差異化： 並非所有 PG 25 機油都一樣。 Valvoline 的專利配方採用低固含量和液體添加劑，可防止沉積物和鹽橋。
- 狀態監測： Valvoline 利用其汽車專業知識來幫助客戶監控其流體和系統狀況，從而支援全球供應鏈。
- 生態系複雜性： 液體冷卻涉及眾多合作夥伴，包括伺服器供應商、軟管和冷卻板製造商、快速連接器供應商等等。協作和溝通是避免問題時相互指責的關鍵。
- 水質和感測器： 資料中心通常缺乏以下專業知識 水質，因此 Valvoline 正在與感測器製造商合作，以實現對流體特性（例如濁度和電導率）的即時監測。
15:00 – 20:00
- 傳感器集成： 未來將會 在冷卻迴路中安裝更多感測器，以便儘早發現問題，甚至可能在連接器或冷板層面。
- 市場採用： 大多數美國資料中心都採用冷板/直接晶片冷卻，因為它可以改造，而浸入式冷卻則需要新的基礎設施。
- 浸入式冷卻優點： 浸入式冷卻可以冷卻 100% 的組件，且傳熱效率比空氣高得多，但需要小心的流體移動以避免熱點。
- 導熱係數： 選擇浸沒流體（碳氫化合物）是因為它們的 低電導率（介電性能），可讓電子設備安全浸入水中。
20：00-25：00
- 浸入式冷卻實務： 討論不同的浸入式冷卻設置，例如水箱浸入（伺服器垂直浸泡）及其對電源效率的影響（PUE 低至 1.03–1.04，明顯優於空氣冷卻）。
- 組件可靠性： 浸入式冷卻可顯著降低 RAM、儲存、CPU 和 GPU 等組件的故障率。然而，它也帶來了新的營運挑戰, 例如用起重機搬運伺服器和處理油滴。
- 流體化學： Valvoline 使用純碳氫化合物流體進行浸沒－不含氟或氯，僅含碳和氫。這確保了其與空氣類似的化學惰性，並避免與伺服器組件發生反應。
- 材料兼容性： 早期的經驗教訓包括電纜、標籤和塑膠不適用於 油污會對產品造成影響，例如顏色流失、標籤脫落、塑膠變脆等。相容性測試現在已成為關注的重點。
25：00-30：00
- 業界標準與合作： Valvoline 與 OCP（開放運算專案）和 ASHRAE 合作，制定並遵守浸入式和直接晶片式液體冷卻材料相容性清單。這些清單可協助客戶選擇合適的液體冷卻材料。
- 網路與訊號完整性：C關於高速網路和光通過油的傳輸存在一些擔憂；不過，現在大多數硬體製造商已將開關從油中移除。 Valvoline 尚未發現重大訊號問題，但可以根據需要調整油的介電特性。
- 產業認知： Valvoline 在 IT 活動中經常被認為是“汽車專家”，但他們強調其在傳熱和化學方面的專業知識，這與資料中心冷卻直接相關。
- OCP工作小組： OCP 設有專門針對浸入式冷卻和直接晶片冷卻的小組，顯示業界對液體冷卻的重視程度日益加深。
30：00-35：00
- 替代浸入式設計： 討論“精密浸沒”，例如 Isotope 的方法，即將液體直接噴灑到機架中的熱組件上，從而減少液體用量並簡化改造。這些設計更加節能，並且適合標準機架。
- 組件覆蓋範圍： 精密浸入確保 所有組件， i包括那些不會產生大量熱量的部件，例如電容器和晶體管，都得到了有效冷卻，從而有可能提高整體可靠性。
- 多相冷卻： 多相（兩相）冷卻利用汽化熱來提高效率；然而，所使用的流體通常含有PFAS（「永久化學物質」），會對環境造成污染。出於永續性考慮，Valvoline 避免使用此類流體。
- 系統複雜性： 多相繫統需要密封環境以防止氣體逸出，增加了複雜性和風險。
35：00–37：00（結束）
- 流體研發與未來方向： 對於浸沒液，Valvoline 正在研究減少 可在您入睡時提供強大的水分、維生素 C 和抗氧化劑。 碳足跡，包括生物衍生的碳氫化合物，儘管由於雙鍵的存在和較高的成本而帶來了挑戰。
- PG 25（直接晶片）可持續性： PG 25 目前源自 雖然石油基燃料並非不可取代，但植物性燃料也同樣存在，儘管價格更高。 Valvoline 正在探索如何提高燃料的成本效益和永續性。
- 化學問題： 對於從事先進冷卻技術的 IT 專業人員來說，化學知識越來越重要 系統， 相容性、流體特性和環境影響，所有這些都取決於對化學的紮實理解。
- 實驗室測試： Valvoline 對浸入式和閉環冷卻系統的兼容性、性能和系統效率進行了廣泛的內部測試。
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