Olympus 项目服务器上的直接接触式液体冷却性能

Direct Contact Liquid Cooling on Project Olympus Server

案例研究目标

• 研究直接接触液冷（DCLC）技术在Project Olympus 1U服务器上的性能和效率提升情况，与空气冷却进行对比。

项目概述

• 服务器配置：
  • CPU：2颗Intel Xeon Platinum 8168，2.70GHz
  • 内存：24块32GB DIMM
  • 配置：1个PCIe插槽
• 选择原因：
  • 模块化设计，适合多种应用场景
  • 是Open Compute Project（OCP）的服务器项目
  • 具有高效的空气冷却解决方案

所需组件

• 被动冷板环（PCL）：包含被动冷板、管路和快速接头
• 机架分配器
• 冷却分配单元（CDU）

组件规格

• PCL规格：
  • 基准流量率：1.0 L/min
  • 基准压力降：4.5PSI
  • 快速接头直径：3mm
• 机架分配器规格：
  • 基准流量率：42.0 L/min
  • 基准压力降：3 PSI
  • 快速接头直径：20mm
• CDU规格：
  • 基准流量率：42.0 L/min
  • 外部压力差：7.5 PSI
  • 总热耗散功率：约25kW
  • 接近温度：5°C

测试设置及常量

• 环境温度：35°C
• 液体流速：1.0 L/min
• 记录工具：Intel PTU软件记录CPU和内存温度，热电偶记录液体和空气温度

关键变量

• 次级流体温度（ASHRAE标准）：W1=17°C, W2=27°C, W3=32°C, W4=45°C

测试结果

• CPU核心温度：保持在最大操作温度以上12.0°C
• 内存温度：保持在最大操作温度以上26.2°C
• 组件热阻：
  • CPU：0.09 C/W
  • 内存：0.117 C/W
  • 低密度：0.415 C/W

服务器节能效果

• 节能效果：最高节省4%的服务器能耗，包括泵功耗
• 散热效果：每机架捕获超过20kW的热量

结论

• 使用Project Olympus服务器作为案例，CoolIT Systems的DCLC解决方案能够利用W4设施水，捕获每机架超过20kW的热量，减少服务器能耗并保持至少12°C的安全余量。

协同改进需求

• 采用OCP通用快速接头：适用于PCL和机架分配器到CDU接口
• 验证湿材料清单：符合OCP规范
• 验证性能：使用OCP指定的传输液体
• 确保在PQ包络规范内可操作性

行动呼吁