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2023 開(kāi)年，浪浪山一只小豬妖出了圈，在中國(guó)奇譚》部國(guó)漫的第個(gè)單元中，豬妖躊躇滿，想要做出番事業(yè)，結(jié)費(fèi)盡千辛萬(wàn)，自己的工成果卻被否，然后，小妖說(shuō)出了那經(jīng)典臺(tái)詞“想離開(kāi)浪浪”。小豬妖遭遇，戳中當(dāng)代打工人隱痛，也像了數(shù)據(jù)中心那些鮮為人，又百抓撓的困境。近來(lái)，我們能在很多論壇峰會(huì)、發(fā)布商聽(tīng)到一些瞻遠(yuǎn)矚、提挈領(lǐng)的話，如“計(jì)算力是生產(chǎn)力”“數(shù)字經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施”“上云用數(shù)智”等，這宏觀層面的勢(shì)、路線支著云數(shù)據(jù)中、智算中心計(jì)算集群的速發(fā)展，我也在此前的章中分析過(guò)多。不過(guò)，際建設(shè)過(guò)程，會(huì)面臨這那樣的具體戰(zhàn)，可能是在辦公室 / 研究所，對(duì)著 PPT 指點(diǎn)江山的很難想象的比如西部某校中計(jì)算中的一個(gè)女工人員曾告訴，服務(wù)器散主要靠風(fēng)冷維持降溫會(huì)大送風(fēng)風(fēng)力她們女員工機(jī)房都是沒(méi)穿裙子的；房?jī)?nèi)的噪音大，常年負(fù)運(yùn)維的同事聽(tīng)力也受到損害。這些節(jié)而真實(shí)的題，構(gòu)成了據(jù)中心必須越的浪浪山否則就會(huì)像豬妖一樣疲且做無(wú)用功而這些問(wèn)題只能從扎根腳下的土地來(lái)，從與一人員交流中。今天我們結(jié)合一些實(shí)見(jiàn)聞來(lái)聊一，數(shù)據(jù)中心在等待翻越些山巒。第重山：電談數(shù)據(jù)中心的美差異，你想到什么？片、架構(gòu)、件、產(chǎn)業(yè)鏈有一個(gè)容易忽略但很重的因素是：電。益企研院自 2018 年來(lái)實(shí)地考察了多個(gè)內(nèi)云數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn) 2 路 2U 是國(guó)內(nèi)服務(wù)器場(chǎng)上的主流格，IDC 的服務(wù)器市追蹤報(bào)告也實(shí)，2018—2021 年，機(jī)柜式務(wù)器中 2U 規(guī)格占據(jù)了 70% 左右。然而，國(guó)市場(chǎng)上，1U 反而更受歡迎。1U 和 2U 究竟是什么？底是什么原導(dǎo)致了這種別？又意味什么呢？（國(guó)電子信創(chuàng)基地（順義機(jī)房的 2U 服務(wù)器）我們知道，隨 IT 設(shè)備技術(shù)的變化現(xiàn)代數(shù)據(jù)中采用的服務(wù)高度一般為 1U 或 2U，U 指的是機(jī)架式服器的厚度，1U 是 4.45 厘米，而早期數(shù)據(jù)心的機(jī)架式務(wù)器高度一在 3-5U。U 的數(shù)字越少，服務(wù)高度越低，機(jī)計(jì)算密度高，1U 服務(wù)器的計(jì)算度可以達(dá)到 2U 服務(wù)器的兩倍。然，東數(shù)西算程中對(duì)數(shù)據(jù)心集群的要，京津冀、三角、粵港大灣區(qū)、成這幾個(gè)樞紐點(diǎn)都強(qiáng)調(diào)了高密度”。為只有密度高，才能在限的土地面上供給更多算力，提高地資源效益這樣看，1U 應(yīng)該是更好的選擇，但地走訪得到結(jié)果，卻是 2U 規(guī)格在中國(guó)云數(shù)據(jù)心的占比較，這是為什呢？這里有個(gè)決定性因 —— 供電能力。因?yàn)?1U 比 2U 更耗電，支撐約 18 臺(tái) 2U 服務(wù)器的單柜供電量需達(dá)到 6kW，如果換成署 36 臺(tái) 1U 服務(wù)器，那供電就要達(dá)到 12kW。如果單機(jī)柜的供能力達(dá)不到就無(wú)法充分揮 1U 的密度優(yōu)勢(shì)。和林格爾東超算云數(shù)據(jù)心內(nèi)景）而前，我國(guó)數(shù)中心的機(jī)柜率還是普遍低的，主流率以 4-6KW 為主，“東數(shù)西算工程的宣傳，甚至還可看到“2.5 千瓦標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架”的配置6kW 以上的機(jī)柜占比有 32%。數(shù)據(jù)中心的電系統(tǒng)，既舊疾，也有患。舊疾在，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)心的各個(gè)機(jī)系統(tǒng)分別運(yùn)，采集精度足，調(diào)控范也有限，供能力和 IT 需求無(wú)法精細(xì)化對(duì)等，旦單機(jī)柜功密度加大，源連續(xù)運(yùn)行可靠性就可受到影響，生停機(jī)中斷風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增。對(duì)于云服商來(lái)說(shuō)，云據(jù)中心斷電直接導(dǎo)致客業(yè)務(wù)終端，來(lái)經(jīng)濟(jì)損失這是不可承之重。新患于，國(guó)家提“雙碳”戰(zhàn)后，建設(shè)綠節(jié)能數(shù)據(jù)中已經(jīng)成為共，而單機(jī)功密度的增加會(huì)直接提高冷要求，從增加空調(diào)設(shè)和空冷用電以 2021 年數(shù)字中國(guó)萬(wàn)里行考察的云數(shù)據(jù)中為例，騰訊懷來(lái)瑞北數(shù)中心使用 52U 機(jī)柜，UCloud（優(yōu)刻得）蘭察布云基使用 47U 和 54U 的機(jī)柜，如果都改用 1U 服務(wù)器，不僅不能真提高密度，而會(huì)增大服器散熱設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。已知據(jù)中心必須高計(jì)算密度那就要提高柜密度，單柜功率需要高可靠、高用的供電能來(lái)保障，因可以得出，電能力接下會(huì)是中國(guó)數(shù)中心必須翻的一重山。二重山：冷面提到，機(jī)功率密度的升，會(huì)讓制用電上升。能有機(jī)智的伙伴會(huì)問(wèn)，用更高效節(jié)的制冷方式不就可以解這個(gè)問(wèn)題，利向高密度化了？確實(shí)此，數(shù)據(jù)中行業(yè)為了更節(jié)能的制冷統(tǒng)，可謂是碎了心。一面是加速“算”，充分揮烏蘭察布西部地區(qū)的候優(yōu)勢(shì)，建新數(shù)據(jù)中心利用室外自冷源?！皵?shù)中國(guó)萬(wàn)里行實(shí)地考察了 7 個(gè)數(shù)據(jù)中心集群，發(fā)張家口數(shù)據(jù)心集群、和格爾數(shù)據(jù)中集群的數(shù)據(jù)心，一年有 10 個(gè)月以上的時(shí)間可使用自然冷，年均 PUE 可達(dá) 1.2。另外就是發(fā)揮液體卻在降低能上的優(yōu)越性逐步用液冷務(wù)器替代風(fēng)。比如阿里巴 2018 年在河北省張家口市張縣部署了一浸沒(méi)式液冷Immersion Cooling）機(jī)房，一個(gè)置的 54U 機(jī)柜，部署 32 臺(tái) 1U 雙路服務(wù)器和 4 臺(tái) 4U 的 JBOD。開(kāi)篇我們提，風(fēng)冷機(jī)房女員工著裝帶來(lái)的小困，液冷技術(shù)能很好地解這個(gè)問(wèn)題。是不是意味，液冷技術(shù)快會(huì)在數(shù)據(jù)心行業(yè)普及？結(jié)束 2021 年數(shù)字中國(guó)萬(wàn)里行，益企研究推出的《2021 中國(guó)云數(shù)據(jù)中心考報(bào)告》，給了“謹(jǐn)慎觀”的答案。們認(rèn)為，原有三：1.成熟期的生態(tài)題。液體冷雖然制冷效遠(yuǎn)高于風(fēng)冷但長(zhǎng)期以來(lái)風(fēng)冷機(jī)房在據(jù)中心建設(shè)占據(jù)了主流幾十年一貫的風(fēng)冷服務(wù)已經(jīng)形成了熟的生態(tài)鏈建設(shè)和運(yùn)營(yíng)本都有優(yōu)勢(shì)因此一些氣優(yōu)越的地區(qū)風(fēng)冷方案就以滿足降 PUE 的需求，比如華為蘭察布云數(shù)中心就以 8 千瓦的風(fēng)冷機(jī)柜為主。外，在一些部中部地區(qū)引入液冷的求和意愿，也要考慮成，如果能夠過(guò)優(yōu)化 UPS 架構(gòu)，采用智能化能管理方案等取得顯著的能效果，那能風(fēng)冷就風(fēng)。2.過(guò)渡期的技術(shù)問(wèn)題當(dāng)然，對(duì)于 HPC、AI 等計(jì)算，采用液冷的優(yōu)很大，因此有一些公司望嘗試液冷術(shù)，但又不改造風(fēng)冷機(jī)，于是從風(fēng)升級(jí)到液冷過(guò)渡期，出了“風(fēng)液混”的市場(chǎng)需。我們知道風(fēng)冷服務(wù)器以與制冷設(shè)松耦合，環(huán)適應(yīng)性、靈度很高，而沒(méi)式液冷需將服務(wù)器的卡、CPU、內(nèi)存等發(fā)熱器件完全浸在冷卻液中噴淋式液冷需要對(duì)機(jī)箱機(jī)柜進(jìn)行改，二者帶來(lái)成本都比較。過(guò)渡期中冷板式液冷風(fēng)冷混合使，是比較適的方案。但，冷板式液要將冷板固在服務(wù)器的要發(fā)熱器件，依靠流經(jīng)板的液體將量帶走，全封和防泄漏求高，設(shè)計(jì)制造難度很。（華為云莞松山湖數(shù)中心部署的 Atlas?900 集群，采用風(fēng)液合技術(shù)散熱3.產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)作問(wèn)題。冷數(shù)據(jù)中心要產(chǎn)業(yè)鏈上游的協(xié)同創(chuàng)，包括制造設(shè)計(jì)、材料施工、運(yùn)維各個(gè)環(huán)節(jié)。冷模式也正為松耦合，致制冷行業(yè)數(shù)據(jù)中心行是比較割裂，推動(dòng)數(shù)據(jù)心向液冷變，必須要構(gòu)一個(gè)新的生，加強(qiáng)各角的聯(lián)系，降液冷服務(wù)器前期制造成和后續(xù)維護(hù)本。這需要個(gè)多方磨合配合的過(guò)程不是一朝一能夠?qū)崿F(xiàn)的從這些角度看，液冷數(shù)中心雖然是勢(shì)所趨，但有較長(zhǎng)的路走，整個(gè)行都在持續(xù)關(guān)變化。第三山：芯如果供電效率、冷液冷，是數(shù)據(jù)中心機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的要變化，那芯片可能就 IT 基礎(chǔ)設(shè)施的重點(diǎn)注對(duì)象。2021 年，由安謀科技獨(dú)冠名贊助的字中國(guó)萬(wàn)里，在考察貴、內(nèi)蒙古烏察布、和林爾期間發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的現(xiàn) —— 中國(guó)“芯”力量在崛起，國(guó)技術(shù)的成熟和應(yīng)用程度在提升，追主流。阿里的倚天 710、AWS 的 Graviton、Ampere 的 Altra 等，都獲得了長(zhǎng)足的展與應(yīng)用。成這一局面原因很多，如云全棧走自主化，為國(guó)“芯”提了市場(chǎng)支撐政務(wù)、金融交通、電力制造等行業(yè)數(shù)字化加快為中國(guó)“芯提供了應(yīng)用地場(chǎng)景；x86 與 Arm 并存，為中國(guó)“芯”于新架構(gòu)進(jìn)定制和優(yōu)化供了研發(fā)基。但必須指的是，月亮有暗面。中“芯”崛起背后，也要到中國(guó)半導(dǎo)領(lǐng)域還艱難探索。首先是制程工藝枷鎖。我們道，摩爾定的延續(xù)是基制程工藝的進(jìn)，然而半體制程工藝提升已經(jīng)觸天花板很久，跟不上芯規(guī)格提升的度。所以，數(shù)據(jù)中心開(kāi)采用“堆 CPU”的做法來(lái)提升機(jī)柜度，但是靠料帶來(lái)的性提升是有邊的，不能止于此。于是摩爾時(shí)代，芯片（Chiplet）開(kāi)始被很多國(guó)芯片廠商選。這種新的片設(shè)計(jì)模式可以把多個(gè)片封裝在一，組成一個(gè)片網(wǎng)絡(luò)，x86 和 Arm 生態(tài)系統(tǒng)都在采用這技術(shù)。但需注意的是，前的 IP 重用方法中對(duì) IP 的測(cè)試和驗(yàn)證經(jīng)有比較成的方法，但個(gè) Chiplet 封裝后如何測(cè)試良率怎么保，還是中國(guó)芯”必須解的問(wèn)題。更要的是，小片的封裝依先進(jìn)的封裝術(shù)，芯片 I / O 接口可以和封協(xié)同設(shè)計(jì)并化，對(duì)于芯性能的提升常重要。這要求先進(jìn)封設(shè)計(jì)與芯片計(jì)有較強(qiáng)的互性，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)工具出了一定的求，我們知，EDA 工具一直是我半導(dǎo)體領(lǐng)域“軟肋”之，這一點(diǎn)不決，在 Chiplet 越來(lái)越重要當(dāng)下，中國(guó)芯”很難高無(wú)憂。目前來(lái)，數(shù)據(jù)中集群作為數(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的要組成部分正在發(fā)生一列變化，究干得怎么樣有哪些待解題，是一個(gè)須回答又不易回答的問(wèn)。不識(shí)廬山面目，只緣在此山中。多事情，只在貼近實(shí)地線，再抽離來(lái)縱覽全局才能看到困數(shù)據(jù)中心前腳步的一重“浪浪山”2023 數(shù)據(jù)中心需要越的山巒還多，盡管道且長(zhǎng)，但只一直行在路，總有海闊空任鳥(niǎo)飛的天。本文來(lái)微信公眾號(hào)腦極體 （ID：unity007），作者：藏?