微软的服务器正在使用液体冷却系统

微软已经从海底移动到液体冷却系统

微软开始将其服务器浸泡在液体中以提高性能和能源效率。一个服务器机架现在被用于生产负载，看起来像一个液体浴。这种浸入式冷却技术在业界已经存在了几年，但微软称其是“第一家在生产环境中运行两阶段浸入式冷却的云供应商”。

这种冷却工作原理是将服务器机架完全浸入一种特殊设计的不导电流体中。这种基于氟碳的液体的工作原理是，当它直接接触到组件时，液体会达到较低的沸点(122华氏度或50摄氏度)，然后凝结并以雨状液体的形式落回浴槽中。这就形成了一个闭环冷却系统，降低了成本，因为不需要能量来移动容器周围的液体，冷凝器也不需要制冷机。

在微软数据中心，沸腾的液体包围着服务器。图片:微软

微软数据中心高级开发组副总裁Christian Belady在接受The Verge网站采访时表示:“这基本上就是一个浴缸。”“架子会放在浴缸里，你会看到它在沸腾，就像你在锅里看到的沸腾一样。锅里的沸腾温度是100摄氏度，而在这个例子中是50摄氏度。”

近年来，加密人员使用这种液体冷却技术来挖掘比特币和其他加密货币。这种方法启发微软在过去几年里试用它，用它来测试云需求峰值和机器学习等应用程序的高强度工作负载。

目前，大多数数据中心都采用空气冷却，使用外部空气，通过蒸发将温度降至35摄氏度以下。这被称为沼泽冷却，但在这个过程中使用了大量的水。这种新的液体浴技术旨在减少用水量。Belady说:“这可能会消除数据中心对水的消耗，所以这对我们来说真的很重要。”“无论我们选择哪种方式，我们都要减少消耗，减少对环境的影响。”

微软希望看到更少的硬件故障。图片:微软

这些服务器也允许微软将硬件更紧密地打包在一起，与传统的空气冷却相比，从长远来看，这将减少所需的空间。微软正以较小的内部生产工作量尝试这一技术，并计划在未来更广泛地使用它。Belady说:“这是一个小型数据中心，我们正在考虑一个机架的价值。”“我们有一个完整的分阶段的方法，我们的下一个阶段是很快有多个机架。”

微软将主要研究这种新型冷却系统的可靠性影响，以及它可以为云计算和人工智能需求提供什么样的突发工作负载。“我们期望得到更好的可靠性。几年前，我们与纳蒂克项目的合作确实证明了消除环境中的湿度和氧气的重要性，”Belady解释说。

微软的液体浴服务器的特殊容器。图片:微软

Natick项目见证了微软将整个数据中心沉入苏格兰海底，864台服务器和27.6 pb的存储空间沉入水中。实验是成功的，微软的故障率只有陆地数据中心的八分之一。Belady说:“我们预计浸没的情况也会有类似的趋势，因为氧气和湿度这两者都会造成腐蚀……而这正是造成我们系统故障的原因。”但液体会取代氧气和湿度，

这项工作的一部分也与微软解决水资源短缺的环境承诺有关。该公司已承诺，到2030年，其补充的水将超过其全球业务的用水量。这包括微软在其办公室使用现场雨水收集系统，收集从空调到水厂的冷凝水。尽管如此，微软2019年从市政系统和其他地方水源抽取了近800万立方米水，而2018年仅略高于700万立方米。

鉴于微软的用水量越来越大的趋势，它在解决用水量问题上所做的努力将是极具挑战性的，但像两阶段浸泡这样的项目如果能在更广泛的范围内推广，肯定会有所帮助。“我们的目标是实现零用水，”Belady说。“这是我们的衡量标准，也是我们努力的方向。”