算力设施典型案例丨阿里云计算杭州仁和液冷数据中心

发布时间:"2023-12-22 09:47" 

       为深入贯彻落实习近平总书记关于加快建设智能化综合性数字信息基础设施的重要指示精神,推动我省算网产业生态繁荣,浙江省经济和信息化厅组织开展了2023年浙江省算力设施典型案例征集活动。经企业自愿申报、省经信厅组织专家遴选、社会公示后,共确定10个案例为2023年浙江省算力设施典型案例。本期为您带来入选案例阿里云计算杭州仁和液冷数据中心的介绍。


阿里云计算杭州仁和液冷数据中心


申报

单位

阿里云计算有限公司

      该项目是全球最大规模单相浸没液冷生产集群,也是全中国首座绿色等级达5A级的全浸没液冷数据中心,年均PUE可低至1.09。

阿里云计算杭州仁和液冷数据中心(以下简称“仁和数据中心”)位于浙江省杭州市余杭区,是全球最大规模单相浸没液冷生产集群,也是全中国首座绿色等级达5A级的全浸没液冷数据中心。


仁和数据中心的服务器冷却系统采用了单相浸没式液冷技术,无需冷机、空调、服务器风扇,极大地降低了数据中心的能耗,年均PUE可低至1.09。

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仁和数据中心

  仁和数据中心综合应用阿里云最新自研成果,建设了覆盖数据中心全生命周期的智能化管理平台,在DC-TECH数据中心智能化运营等级评估中获得“数字化管理平台level5”认证,这是当前数据中心行业对智能化运营等级评估的最高水平。微信图片_20231225100032.png

获得“数字化管理平台level5”认证

一、项目内容

2020年9月,作为阿里云在浙江省杭州市余杭区的首座超级云计算数据中心,仁和数据中心开服,立足浙江,辐射长三角经济带,可以满足不同企业的云数据中心设计及运营需求。

仁和数据中心采用了单相浸没式液冷,智能运维平台,以及AI能耗优化等多项节能技术进行规划设计与建造。

1.采用单相浸没式液冷架构

该项目采用了单相浸没式液冷的技术方案,将IT设备直接浸没在冷却液中,通过冷却液循环带走IT设备运行过程中产生热量。由于省略了压缩机电制冷设备、室内空调、服务器风扇等,用于散热的能耗大幅度降低。

仁和数据中心部署全球规模最大的液冷集群,是业界首个将创新的散热技术与IT系统进行充分融合的一体化解决方案,单相浸没液冷可在全球任何气象区域部署,实现极致PUE 1.09等众多优势。

仁和数据中心通过液冷机柜和液冷换热单元池化技术,实现机柜功率密度从单相浸没式液冷解决方案架构15kW到100kW+功率密度弹性兼容,未来可支撑至少三代技术迭代,适用现在AI仿真模拟、人工智能、区块链等高功率密度的计算要求。

2.采用阿里自研智能运维平台

仁和数据中心从资源管理、运维管理、运营管理和经营管理四个维度进行平台整体设计,将业务场景工单化和业务流程线上化,同时结合智能化算法匹配优先级和资源调度,实现业务流程的自动优化和高效协同,有效降低数据中心运维人力成本。

在故障管理方面,可实现1000+个告警策略实时分析,故障发现时间大幅提前,月均告警有效率高达98%,同时结合知识图谱,实现了电力系统故障的自动定位,定位准确率接近100%。

针对传统的变更风险人工评估易出错等问题,以数字孪生为基础引擎,将数据中心的供电、制冷等系统架构和控制逻辑平台化,实现不同系统架构下的变更及故障模拟仿真,有效识别不同变更场景的风险概率。

3.将AI算法应用于浸没液冷数据中心的能耗优化

基于运营数据的智能PUE优化是对冷却系统在不同气象条件、IT负载、设备运行工况下的全局优化管控。智能优化系统通过气象数据、冷却设备运行工况、IT负载功率变化、电气损耗等数据,构建PUE预测模型和智能决策模型;通过IoT(物联网)直连BA(BuildingAutomation)的方式,直接将优化设定值的命令下发到控制器,在保证业务安全和故障响应SLA情况下实现冷却系统按需供冷。

二、实用性分析

1.绿色低碳的可行性

仁和数据中心采用单相浸没式液冷为节能减碳带来了显著优势。根据工信部数据统计,传统大型风冷数据中心的PUE值在1.55左右,而单相浸没式液冷年均PUE值可低至1.09,可有效提高单位电力资源的算力产出。

液冷技术及其控制方法,在将要到来的数字时代具有深远的意义,是打造绿色低碳的新型基础设施不可或缺的坚实技术底座。

2.易于商用部署性及可复制推广性

阿里云2016年首次推出浸没液冷系统,2020年9月,全球首座年均PUE达1.09的绿色节能型单相浸没式液冷数据中心在阿里云浙江云计算数据中心正式揭幕。阿里单相浸没式液冷技术作为数据中心领域的革命性技术,且不受气候条件和地理位置的限制,近些年发展快速,已开始逐步大规模商用。

三、效益与价值

1.产业效益

仁和数据中心实现了云计算数据中心从风冷到单相浸没液冷技术从0到1的突破,为解决未来云计算数据中心高密度高功耗下的计算环境问题打下坚实基础。

阿里云在不断推进自身技术迭代的同时,主导液冷 多项标准制定发布,并向全社会开放“浸没式液冷数据中心技术规范”,此外,阿里云通过联合全球数十家合作伙伴,从芯片到服务器整机,再到基础设施及运营管理,形成规模化商用液冷集群的示范,推动液冷产业化、规模化建设。

2.社会效益

提供就业岗位:据估算,阿里云仁和数据中心将提供百余个就业岗位,包括设施运维、IT运维等方面,为仁和引进人才、培养人才、留住人才提供助力。

带动产业发展:阿里云数据中心落户仁和,对当地发展大数据云计算产业起到重要示范和带动作用,品牌影响不断提升。以阿里云仁和数据中心为基点,吸引更多的大数据企业投资仁和,基地的项目集聚效应、产业品牌效应、区域带动效应日益凸显。

3.经济效益

仁和数据中心承接了众多阿里云集团自身众多业务,并通过这些业务为社会提供服务,为国家数字经济发展提供助力。在相同电力资源下,液冷对比风冷整体能耗下降约36.7%,从而可以大幅提高电力、土地等IDC核心资源利用率。
我国数据中心能耗快速增长,开放数据中心委员会ODCC测算数据显示,2020年中国数据中心能耗总量为939亿千瓦时,碳排放量为6464万吨。预计到2030年,中国数据中心能耗总量将达到3800亿千瓦时左右。采用液冷可节省电能约1400亿千瓦时,以0.6元/千瓦时计算,约节省电费840亿元。以生态环境部2022年最新电网排放因子0.581tCO2/MWh,约可降低碳排放0.8亿吨二氧化碳当量。