摘要：位于Georgia理工学院系统生物学研究中心的刀片式高性能计算群组案例研究，阐明了两个挑战性参数的解决方案:空间利用和冷却。采用水冷机架级换热器能在一个提供大量冷量受到限制的既有设施中有助于解决极高功率密度1300W/ft²(3.2kW/m²)]供冷问题。

第1页:数据中心布置 第2页:测试结果 第3页:结论

　
　　整个高密度计算群组区域的架空可检视地板下完全与数据中心的其他区域隔离。除了冷却解决方法中有主要设备的总体布置外，还有两种进一步优化的冷却方法。第一，在穿孔地板块位置产生非常高的静压值，图2底部所示的一段为1/4地板块。图2上部所示的4台计算机房空调机组使空气按箭头方向在架空可检视地板下流动。由于对整个底楼板区域进行了分隔，在穿孔地板区域内形成了固定压头，使静压和风量增大。第二，由于计算机房空调机组的位置与机架排风非常近，机架排风直接回到机组入口，确保机组效率最高。第三，设置热通道/冷通道原则被贯彻到极致——如图2中的粗黑线所示，用墙将计算群组的热通道和冷通道隔离，确保热空气再循环程度最小，解决了困扰当今许多数据中心的一个问题。吊平顶中的冷通道和热通道之间有风量转移风管可防止压力过大。计算机房空调机组可送出的风量比刀片式服务器通常需求的风量更多(尤其当4台机组运行时)。因此，设置旁通风管可保持计算机房空调机组以最大风量运行。
　　
　　表2提供了原冷却方案与最终实施的混合解决方案间主要参数比较结果。显然，引入以水为基础的机架冷却方案有助于营造期望楼板面积和循环风量最小的示范设施，节约程度可以空调设备和占用空间节省的形式量化(假定需要另外扩大架空可检视地板空间)。该解决方案的次要得益是节省了运行费用。由于水的换热总效率较高，电价若以0.08美元/kWh计，
　　
　　表中也显示了年节约的运行费用。 

 

 

　　
　　2.测试结果
　　
　　研究中在机架和计算机房空调机组多个位置处进行了温度测试。数据表明，该冷却方法在保持冷却设备入口温度方面非常有效。温度分析表明，机架门后换热器平均可消除刀片式服务器机架产生热量的60%，余下部分热量由计算机房空调机组消除。
　　
　　对于刀片式服务器机柜，在三个区域设置热电偶:设备入口(TEqpIn)、设备出口(TEqp Out)和换热器出风口(THXp Out)，如图3所示。每个区域设18个热电偶:每6个刀片式服务器盘设3个(左、中、右);每台刀片式服务器的温度测试点总数为54个。
　　
　　对于支持性设备机架，热电偶设置在2个区域:设备入口和出口。同样，每个区域有18个热电偶(6个不同高度的左、中、右)。每台辅助设备机柜，温度测量点总数为36个。

 

 

　　
　　图3冷却方式与温度测试示意图