淘汰空调？空气节能器为数据中心降温

　　在不断提高计算能力这一要求的推动下，数据中心的功耗也在急剧攀升。今天，在一个典型的数据中心中，可能有60-70%的功率都被“浪费”在为设备提供动力和数据中心冷却。

　　设计日益复杂的半导体需要计算能力的快速增长，而英特尔数据中心则需要为这一快速增长提供支持。与此同时，我们也在尽力减少数据中心的功耗和运营成本。

　　却成本的一个潜在方式。空气节能器只是将热空气排出室外并吸入室外空气来冷却IT设备，而不是像传统空调那样将服务器排出的热空气加以冷却再循环利用。

　　当前，业界假定空气节能器的有效性受到一定限制，即需要以相对较低的温度供应冷却空气。其含意即空气节能器只能在室外空气温度相对较低时才能使用。此外还有对湿度变化的顾虑，因为室外空气的湿度可能会迅速变化。第三点顾虑则是室外空气中的微粒数量。

　　　　空气节能器测试

　　为了挑战业内有关数据中心冷却的既定假设，我所在的英特尔IT部门进行了一次大胆的概念验证(PoC)测试：使用一台空气节能器，全部利用温度高达32摄氏度的室外空气来冷却生产服务器。借助此方案，我们即可使用节能器来提供几乎所有的数据中心冷却，从而极大地降低了功耗。对于一个10兆瓦特(MW)的数据中心来说，借此每年可潜在降低高达287万美元的运营成本。

　　概念验证测试在一个1000平方英尺(SF)的拖车上进行(最初安装拖车是为了进行临时的额外计算)，拖车被分成两个室，每个室约500平方英尺。为了最大限度减少概念验证的成本，我们使用了低成本、仓库级的直接膨胀式(DX)空调设备，并且每个室内均安装有传感器，以监测室内的温度与湿度条件。

　　其中一室采用传统方法冷却，始终使用直接膨胀式设备进行热空气再循环和冷却。而另外一室基本上也使用相同的空调设备，但是经过改装后能够作为空气节能器运行：将热空气排出室外，并吸入100%的室外空气用于冷却。

　　由于我们的目标之一是测试运行温度的允许极限，我们对空气节能器室中的冷却设备进行了配置，使其能够提供18-32摄氏度的空气。并且我们还对系统进行了设计，在供给空气温度超过32摄氏度的最高限度之前，只能使用空气节能器;空气温度超过32摄氏度时，开始使用冷却器将空气冷却至32摄氏度。如果温度降到18摄氏度以下，则将供给空气与来自服务器的回流热空气混合进行加热。

　　我们未尝试对湿度进行控制。此外我们还想要测试空气质量的限度，因此我们仅对进入的空气进行了最低限度的过滤：使用标准的普通空气过滤器仅仅将进入空气中的大颗粒除去，但允许留有微尘。

　　每个房间里有八个机架。每个机架包含四台刀片服务器，每台服务器带有14块刀片，这样每个室共有448块刀片。这就表示每平方英尺200多瓦(WPSF)的功率密度。在概念验证测试期间，我们使用这些服务器运行大批量生产的芯片设计工作负载，结果服务器的使用率高达约90%。

　　　　故障率比较

　　我们测定了每个室内的服务器故障率，并将其与同一段时期内，在我们位于同一地点的主数据中心内测定的故障率进行比较。