嘉實多正在利用介電流體推動資料中心冷卻的創新，推動浸入式冷卻技術的未來。
浸沒式冷卻已成為科技業的一個重要議題，尤其是在資料中心對更有效率冷卻解決方案的需求不斷增長的情況下。嘉實多傳統上與汽車油有關，但它處於這項創新的前沿。然而，嘉實多現在透過其介電冷卻液在資料中心冷卻方面取得了長足的進展。我們最近參觀了位於英國伯克郡潘伯恩的嘉實多液體冷卻卓越中心，嘉實多在這裡對資料中心的液浸式冷卻解決方案進行研究和開發。
該設施是嘉實多 DC 系列浸入式冷卻液和領先供應商的各種浸入式水箱配置的測試場。這些測試單元使嘉實多能夠探索不同的冷卻技術及其對伺服器組件的影響。雖然重點主要在於流體動力學和化學，但該中心還評估電纜、伺服器硬體和材料相容性。嘉實多測試和驗證浸入式技術的綜合方法使其成為未來資料中心冷卻的領導者。
浸入式冷卻案例
資料中心面臨越來越大的壓力，需要處理不斷增加的運算能力負載，同時減少對環境的影響。傳統的空氣冷卻方法，即使是由直接液體冷卻 (DLC) 補充的方法，通常也不足以滿足當今的一些高密度計算環境。
BP 電氣化和嘉實多產品創新副總裁 Chris Lockett 解釋道：「目前，資料中心約 40% 的電力消耗用於冷卻。浸入式冷卻可以將該數字降至 5% 以下，從而顯著降低電力和水的使用量。
作為一個概念，浸入式冷卻將整個伺服器浸入介電流體中，介電流體是一種非導電液體，可以吸收組件的熱量並將熱量轉移出去。這種方法消除了對傳統風扇的需求，從而降低了功耗並提高了效率。當文斯和我探索該設施時，我們發現浸入式冷卻不再是一個實驗性的利基市場，它正在迅速成為高功率工作負載和環保資料中心的可行解決方案。
探索測試單元
At 嘉實多卓越中心，我們了解了幾種浸入式冷卻解決方案，每種解決方案都具有獨特的設計和功能。這些設置包括來自著名供應商的坦克，例如 GRC（綠色革命冷卻）, 潛水器、Iceotope，均可滿足不同規模及操作要求。例如，GRC 的坦克專為處理大規模部署而設計，每個坦克能夠管理 50kW 的功率。另一方面，Submer 和 Iceotope 提供更多機架專用解決方案，非常適合模組化和空間受限的環境。
測試單元的一個顯著特徵是能夠在受控條件下進行徹底的測試。嘉實多卓越中心設施分為多個房間，每個房間都配有溫度控制、通風和滅火系統。這使得嘉實多能夠在不同的環境條件下測試各種流體和組件，確保他們開發的解決方案能夠承受現實資料中心的嚴酷考驗。
在其中一個測試單元中，我們觀察到 GRC 的儲罐，由於嘉實多使用的特定液體，儲罐發出引人注目的綠光。浸入該水箱中的伺服器正在接受相容性和效能測試。嘉實多確保從 CPU 到電纜的每個組件都能在浸入式冷卻環境中有效運作而不會出現效能退化。
流體工程：系統的核心
嘉實多 DC 系列流體是其浸入式冷卻解決方案的核心，專為資料中心而設計。我們有機會看到其中兩種液體的實際應用：DC15 和 DC20。兩者都是介電流體，旨在有效去除伺服器中的熱量，同時保持材料相容性和流體壽命。
根據地區法規，DC15 流體針對需要更高黏度的市場（例如亞洲地區）進行了最佳化。同時，DC20 流體是嘉實多性能最高的選擇，專為極端散熱和更高的工作溫度而設計。這些流體可在 40°C 至 50°C 的溫度範圍內運行，某些系統的溫度高達 70°C。這種耐高溫意味著在大多數環境中不需要額外的製冷，這顯著降低了運行這些系統的運作成本和複雜性。
這些流體的生命週期是其實用性的另一個關鍵面向。據嘉實多稱，他們的液體專為「終身填充」操作而設計，這意味著在最佳條件下，液體可以在伺服器硬體的整個生命週期內持續使用——通常為 3 到 8 年。即使在此期限之後，嘉實多仍提供流體回收和再處理服務，以延長流體的使用壽命並減少浪費。
Submer Mega Pods：大規模沉浸式體驗
我們訪問的亮點之一是 Submer Mega Pod，這是一種利用嘉實多浸入式冷卻液技術的模組化資料中心解決方案。在 Mega Pod 內部，我們發現了兩個 Smart Pod XL 機架，每個機架運行不同的流體 — DC15 和 DC20。這些吊艙代表了一種緊湊的一體化資料中心解決方案，配有熱交換器和外部冷卻迴路，可透過屋頂冷卻器、熱回收系統或地熱解決方案將熱量傳遞到周圍環境。
這種類型的系統具有令人難以置信的密度和可擴展性，同時保持較低的運作噪音和能耗。 Mega Pod 可以支援多種配置，對於考慮大規模浸入式冷卻的資料中心來說是一個有吸引力的選擇。
Mega Pod 內的可維護性的簡單性也值得注意。浸沒在冷卻液中的伺服器可以藉助高架起重機輕鬆吊出，從而使技術人員能夠在不停機的情況下維修或更換組件。浸入液無腐蝕性且不導電，因此即使組件在潮濕時被移除，也可以毫無問題地乾燥並重複使用。
將浸入式冷卻擴展到傳統資料中心之外
雖然浸入式冷卻在傳統資料中心越來越受歡迎，但該技術在許多其他用例中也具有巨大的潛力。它能夠管理高密度運算，同時節省空間且環保，使其非常適合非傳統環境。
邊緣運算和空間受限的環境
邊緣運算使運算能力更接近資料來源，減少延遲並提高即時處理。然而，邊緣位置通常面臨空間限制，並且缺乏大型資料中心可用的強大冷卻基礎設施。傳統的空氣冷卻方法需要龐大的 HVAC 系統和空氣處理器，在這些情況下並不總是實用。
另一方面，浸沒式冷卻可以部署在緊湊、獨立的單元中，從而大大減少空間需求。 GRC ICEraq 等解決方案可在較小的佔地面積內安裝多個機架，同時保持高效冷卻。這使得浸入式冷卻成為電信塔、零售商店或遠端工業場所邊緣運算的理想選擇。此外，由於噪音降低且無需移動空氣系統，浸沒式冷卻對於要求安靜運行的環境（例如醫院或辦公大樓）相當有吸引力。
模組化資料中心的浸入式冷卻
模組化資料中心（可快速且靈活部署的預製資料中心模組，如 Submer MegaPod）是浸入式冷卻的另一個出色用例。這些資料中心通常用於軍事行動、災難復原或傳統基礎設施不可行的臨時設置。透過浸入式冷卻，模組化資料中心可以將密集的運算能力整合到狹小的空間中，同時需要更少的能源和基礎設施來冷卻。
Castrol 的 Submarine Mega Pod 是如何在模組化資料中心中使用浸入式冷卻的範例。這些嵌入式資料中心解決方案配備了浸入式冷卻箱和熱交換器，使它們能夠以最少的基礎設施獨立運作。其緊湊的設計非常適合在空間有限的環境中需要快速部署和高效能運算的場景。
城市地區的熱能再利用與永續性
浸入式冷卻更有趣的好處之一是它能夠重新利用伺服器產生的熱量。與通常將熱量作為廢物散發到環境中的風冷資料中心不同，浸入式冷卻系統可以將熱量傳遞到輔助系統，例如建築供暖或工業流程。
在土地稀缺且優先考慮永續發展的城市地區，浸沒式冷卻可以與區域供暖系統整合或用於為附近建築物供暖。例如，來自浸沒式冷卻資料中心的熱量可以為住宅或商業建築提供熱水或暖氣。這種熱回收模式不僅提高了能源效率，還有助於減少資料中心的整體環境足跡。
適用於工業邊緣運算的浸入式冷卻
石油和天然氣、製造和能源發電等行業越來越依賴邊緣運算來進行即時數據處理和控制。這些環境通常偏遠、惡劣、含有爆炸性或腐蝕性氣體，或受到極端溫度波動的影響，使得傳統的冷卻系統變得不切實際。即使在充滿挑戰的環境中，浸入式冷卻也能提供一致且高效的散熱，從而提供強大的解決方案。
在這些情況下，浸入式冷卻排出的熱量也可以用於工業製程。例如，廢熱可以重新用作蒸汽產生、水加熱的預熱的組成部分，甚至支援需要熱能的現場操作。這種方法符合日益推動的更環保、更有效率的工業流程，同時確保邊緣運算系統能夠在惡劣的條件下可靠運作。
智慧城市的永續計算
隨著智慧城市專案的擴展，浸入式冷卻可以在維護運算基礎設施方面發揮關鍵作用，這些基礎設施支援從交通管理到公共安全系統的一切。浸入式冷卻可以在智慧建築、交通樞紐和公用設施系統中實現密集的運算節點，同時最大限度地減少冷卻足跡。
這些系統還可以利用廢熱進行能量回收。例如，依靠浸入式冷卻的智慧城市資料中心可以提供多餘的熱量為電動車充電站供電、為市政水池供熱或協助廢棄物管理設施。透過這樣做，智慧城市可以實現將永續發展融入其核心營運的目標，同時管理為下一代城市服務提供動力的數據負載。
超越冷卻：環境影響
除了降低能耗之外，浸入式冷卻還具有顯著的環境效益。嘉實多的液體設計為完全可回收，不會導致全球暖化。該公司也正在探索流體即服務模式，收集、再處理用過的流體，並作為新鮮的高性能液體回饋給客戶。這種方法可以最大限度地減少浪費，並滿足永續資料中心營運不斷增長的需求。
此外，浸入式冷卻系統可與熱回收技術整合。例如，伺服器產生的多餘熱量可以重新用於建築供暖或工業應用。嘉實多甚至探索了利用熱量加熱游泳池的可能性，為整個系統增加了額外的效率。
浸入式冷卻的未來
隨著資料中心的擴張和電力需求的增加，對高效和永續冷卻解決方案的需求只會增長。浸入式冷卻正在成為滿足這一需求的最有前途的技術之一，特別是對於高效能運算、人工智慧工作負載和其他要求苛刻的應用。雖然空氣冷卻和直接液體冷卻仍然佔有一席之地，但浸入式冷卻為未來的效率和可擴展性提供了一種不同但令人信服的主張。
嘉實多液體冷卻卓越中心所做的工作代表了這項技術的前沿。該公司專注於流體化學、材料相容性和生命週期管理，使其成為開發有效且環境可持續的浸入式冷卻解決方案的關鍵參與者。
我們參觀了嘉實多位於龐伯恩的工廠，發現這家公司對資料中心冷卻的未來進行了深入投資。從設計先進的介電流體到測試浸沒槽和伺服器組件，嘉實多正在幫助重新定義我們對資料中心營運的看法。隨著浸入式冷卻不斷受到關注，很明顯，嘉實多在流體動力學和材料科學方面的專業知識將在塑造該技術的未來方面發揮關鍵作用。
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