北京2024年9月24日 /美通社/ -- 在AI驅動的技術革命浪潮中，液冷正憑借其高密度、高功率散熱的顯著優勢，成為新型數據中心的關鍵技術選項。浪潮信息對液冷技術進行了多年的探索與實踐，深耕服務器液冷優化設計，除了業界目前廣泛嘗試的CPU和GPU液冷，對高功耗內存、固態硬盤、OCP、PCIe卡、電源等部件液冷也進行了深入研究。其中，面對內存密度和散熱功耗增加的挑戰，浪潮信息提出了創新的"枕木架構"內存液冷方案，比傳統風冷散熱效率提升一倍，在維護便捷性、系統安全性以及設備兼容性等方面具有顯著優勢，并已在通用高密度服務器實踐應用。
內存密度和功耗增加帶來新挑戰，內存散熱由風冷走向液冷
步入液冷時代，CPU液冷技術已逐漸成熟，隨著系統性能的不斷提升，對內存性能及數量的要求越來越高，而受主板空間限制，內存間距越來越小。最新第五代英特爾®至強®可擴展處理器平臺支持的最窄內存間距僅為7.5mm，相比原來最高的10.7mm，縮減了30%。由此，散熱功耗也隨之上升，如DDR5的散熱功耗可達15W，傳統風冷散熱將難以滿足需求。尤其是在相同配置下，液冷服務器內CPU采用冷板散熱，無CPU風冷散熱器，導致流入內存模組的風量減少，內存風冷散熱將面臨更加嚴峻的挑戰。
最窄內存間距僅為7.5mm
目前，業界內存液冷方案主要采用水冷和導熱兩種方式。其中，水冷方案是通過與水冷板的緊密貼合，利用冷卻介質帶走熱量。導熱方案是指內存與導熱結構件緊密貼合，冷卻介質給導熱結構件降溫，間接帶走內存熱量。由于熱量傳輸路徑短，在低內存配置下，業界廣泛應用內存水冷方案，但隨著內存配置增多，內存槽間距減小，內存水冷方案的適配性不足。
在傳統的內存水冷方案中，每兩條內存中間需要配置一塊冷板，形成"三明治"架構，每塊冷板為兩片不銹鋼片焊接組成，隨著內存間距縮小，水冷板需要變薄，加工難度也隨之增大。同時，由于主板和冷板等組件的公差累積，內存模塊插拔困難，尤其是內存損壞后，單條熱插拔維護困難，可能還需要拆卸更換整個內存模組，運維難度大，不僅耗時耗力，還可能導致系統停機，嚴重影響數據中心的運行效率和穩定性。
"枕木架構"內存液冷，解耦設計實現便捷運維
面對內存密度和散熱功耗增加的挑戰，浪潮信息提出了創新的"枕木架構"內存液冷方案，采用導熱方式，更適合多內存配置下的液冷散熱。該方案從鐵路枕木設計中汲取靈感，由鋁制散熱片、熱管、夾片和內存組成一個內存模組，類似于枕木，鋪陳在兩端由冷板流道構成的軌道上，通過架構創新和優化導熱方式來解決內存液冷散熱難題，與傳統風冷散熱相比，散熱效率提升了一倍，實現高效散熱、便捷運維。
鐵軌枕木與內存枕木架構設計
鐵軌枕木與內存枕木架構設計
"枕木架構"內存液冷方案利用內置熱管的散熱器將內存產生的熱量傳遞至內存模組的兩端，并通過導熱墊片與兩側的冷板接觸，最終由冷板內的冷卻介質帶走熱量，相比于傳統液冷方案的"三明治"架構，有助于實現更加緊湊的內存排布主板設計，降低冷板加工難度及成本。
同時，在"枕木架構"內存液冷方案中，每條內存配備單獨散熱鋁片，在系統外組裝形成最小維護單元，極大地提高了液冷內存組裝效率和可靠性，降低了內存在系統內拆裝時可能對內存顆粒和導熱墊片造成的損傷。內存模塊的解耦設計大大提升了單條內存熱插拔的便捷性，當內存損壞時，只需將該條內存模組取出維護，而不用將內存模塊整體拆卸，有效解決了多內存配置下的插拔難題，大幅提升運維效率。
在實現便捷運維的基礎上，"枕木架構"內存液冷方案還具有多項實用性優勢。與傳統的內存冷板相比，枕木架構減少了焊接點，顯著降低了漏液風險。這一改進不僅提高了系統的安全性，也減少了維護成本和潛在的故障率。同時，枕木架構設計能夠適應不同的內存槽位間距和顆粒厚度，展現出良好的標準化潛力，為多代內存提供了兼容的散熱解決方案。
"枕木架構"內存液冷方案的誕生，是浪潮信息對傳統散熱技術的一次革命性突破，通過巧妙的結構設計，升級了當前內存液冷方案，解決了內存散熱及維護難題，為內存液冷提供了更加便捷高效、安全可靠的優選方案，為數據中心的綠色發展提供強有力的技術支撐。
