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2018/7/23

模組化分拆主機板節約資源 直流轉卡免改架構符合OCP

綠色概念融入創新設計 伺服器節能、成本雙贏

余采霏
在今年的Computex展中,部分IT供應商進一步把綠色概念融入了創新設計中,例如,美超微(Super Micro)與緯穎(Wiwynn)便不約而同地展示了加入節能概念設計的解決方案,也成為在物聯網、人工智慧之外的一大亮點。
數位經濟演進正在使得全球用電量不斷攀升,華為曾在2016年針對全球ICT用電需求進行研究,直指全球連網設備、高解析度視訊串流、電子郵件、監控攝影機和新一代智慧電視等裝置的運算能力需求每年將增長20%,此外,工業用電需求到了2025年將可能成長到1,200甚至3,000兆瓦時(Twh)。

不只是聯網裝置用電增長,資料中心的用電量也相當可觀,根據美國政府柏克萊實驗室(Berkeley Lab)報告估計,到了2020年,美國的資料中心可能每年需要超過100兆瓦時的電力,相當於近10個大型核電廠。倫敦、法蘭克福、巴黎和阿姆斯特丹等歐洲和亞洲的資料中心容量也在迅速增長中。


▲以綠色運算為主軸,美超微展示最新資源節約型(RSS)資料中心與雲端解決方案,SuperBlade是其中一款產品。


這些調查帶來了諸多警訊,如何透過更有效率的方式來改善能源效率,已經成為ICT業者應該側重的議題。在今年的Computex展中,部分IT供應商進一步把綠色概念融入了創新設計中,例如,美超微(Super Micro)與緯穎(Wiwynn)便不約而同地展示了加入節能概念設計的解決方案,也成為在物聯網、人工智慧之外的新亮點。

從元件拆解綠色更環保

▲資源節約技術(RSS)最令人驚艷之處在於主機板可拆解成2個模組,當企業想要升級處理器時,便可以只更換處理器與記憶體模組即可。
根據調查,目前全球運作中的資料中心,消耗的電力占全球總電力供應量的3%,產生的溫室氣體也占全球排放量的2%;此外,目前電子系統平均使用三到五年就要淘汰進垃圾掩埋場,這些電子廢棄物則占全球重金屬廢棄物的70%,不論對地球環境和人類健康都將造成威脅。

對此,美超微推出資源節約技術(RSS),為企業資料中心提供一個對能源、散熱、共享資源以及週期更新需求上最佳化的整體結構解決方案。這項創新技術將著重於將系統機箱重複利用,以實現子系統的個別模組更新,藉此優化網路、儲存、風扇與電源等子系統的效能與更新週期。

簡單地說,美超微將伺服器內所有元件,包含主機板都盡可能地模組化。過往,企業升級伺服器時,若採購了搭載新一代處理器的伺服器,舊設備就只能整機汰換,最多留下可重複使用的硬碟,絶大多數的元件包含主機板、電源供應器,連同整個機箱都無法重複再利用,但此舉卻增加了對地球環境造成的負擔。

資源節約技術主要是透過模組化來達到綠色概念,特別是主機板的模組化可將主機板拆解成兩個模組,一是處理器與記憶體模組,其二是儲存及機構模組,如此一來,企業升級伺服器時,便毋須整機購買,只要更換處理器與記憶體模組即可,便能減少企業投資成本,同時也為地球盡一份心力。

以SuperBlade為例,這款刀鋒伺服器解決了伺服器子系統之間相依性的問題,使中央處理器與記憶體、輸入輸出(I/O)、機箱,儲存和電源/散熱等設備得以獨立升級,各個組件都可以在最理想的時間進行更新,充分發揮逐代改良的性能與效率。 美超微創辦人暨執行長梁見後指出,透過延長機箱配件、電纜、網路、儲存設備、風扇及電源等伺服器子系統的使用壽命,企業能夠在週期更新中節省高達60%的硬體採購成本、降低50%的能源耗損以及減少電子廢棄物的排放。

48V轉12V直流電壓轉換方案

以次世代資料中心所需技術為主軸,緯穎今年展示主要有三大主題,包含電源、基礎架構以及人工智慧(AI),而在電源部分即是展示如何透過電壓轉換,將48V直流電轉成12V直流供電。在此同時,緯穎也與3M合作,以影片說明如何透過兩相浸入式冷卻(Two-Phase Immersion Cooling)系統來減少企業冷卻空調的需求。


▲緯穎展示如何從直流48V透過電壓轉換成12V的直流電。在此同時,緯穎也與3M合作,透過兩相浸入式冷卻(Two-Phase Immersion Cooling)系統來減少企業冷卻空調的需求。


緯穎市場宣傳企劃經理吳宗秉解釋,大約在二年前,Google加入開放運算計畫(Open Computer Project,OCP)的同時,也釋出了48V直流電源架構,雖然48V直流電源架構效率較好且耗損也較小,但是伺服器供應商普遍都必須汰換原有的主機板架構設計,成本付出太大。為了在不汰換既有12V的主機板之下,同時又能享受到48V直流電源架構的好處,緯穎也設計了一款轉卡,讓48V的直流電進入到系統後可以直接轉換電力成12V並且將電力供給主機板,如此一來,便能延續既有的投資,並且減少電力的耗損。

「另外,為了帶走IT設備的熱,緯穎也與3M合作,透過兩相浸入式冷卻系統來降低冷卻空調的需求。」他解釋,兩相浸入式冷卻系統的運作原理是,將主機板浸入到3M工業混合流體後,電子零件所產生的熱會直接快速地傳導給流體,一旦熱累積到某種程度,液體沸點變蒸氣,往上遇到冷凝管後會將熱氣再凝結為液體,再回到系統循環,由於不需要風扇與散熱器,因此系統內可以擺下更多的主機板,節省更多的電力。

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