前段時(shí)間谷歌公司第一次允許媒體記者進(jìn)入其位于美國(guó)和歐洲地區(qū)的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行訪問(wèn)與拍照，并公布了一批其數(shù)據(jù)中心的照片。通過(guò)照片，人們可以看到谷歌數(shù)據(jù)中心里面整齊地?cái)[放著成千上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器和錯(cuò)綜復(fù)雜而又色彩繽紛的線纜以及冷卻管道。我們?cè)隗@嘆于其數(shù)據(jù)中心精彩的時(shí)候，也清醒認(rèn)識(shí)到谷歌敢公開(kāi)這些圖片，就說(shuō)明它有下一代技術(shù)了，未來(lái)很可能會(huì)進(jìn)一步大幅改變其現(xiàn)有的計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)。谷歌也曾說(shuō)“他們的同事看了未來(lái)的架構(gòu)，都對(duì)現(xiàn)在的系統(tǒng)不太滿意”，這說(shuō)明谷歌的新一代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)會(huì)有更大更好的改變。本文通過(guò)谷歌專(zhuān)利的水冷服務(wù)器技術(shù)，做最粗淺分析和最大膽猜測(cè)，和大家分享其尚未公開(kāi)但有可能已在采用的數(shù)據(jù)中心技術(shù)。

圖1 水冷服務(wù)器示意

水冷服務(wù)器其實(shí)也不是個(gè)全新的概念，比如圖1是IBM聯(lián)合瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院共同研發(fā)了一種名叫Aquasar的水冷超級(jí)計(jì)算機(jī)，它可以降低40%以上的能源消耗，減少85%的碳排放，同時(shí)將收集來(lái)的熱能用于建筑上的需求例如地?zé)帷�從這個(gè)案例我們可以看到采用水冷服務(wù)器的主要好處是就近帶走熱量，可以有很高的節(jié)能效果，同時(shí)大大提高功率密度來(lái)縮小服務(wù)器的尺寸，減少風(fēng)扇噪音，以及容易實(shí)現(xiàn)熱能回收等等好處�；�于這些好處，谷歌早在2006年之前就開(kāi)始研究此技術(shù)，并于2009年得到其水冷服務(wù)器的專(zhuān)利。谷歌水冷服務(wù)器專(zhuān)利的主要技術(shù)特點(diǎn)是服務(wù)器主板兩兩成對(duì)安裝在散熱片的兩個(gè)外側(cè)，由散熱片內(nèi)流過(guò)溫度較低的冷凍水來(lái)帶走熱量。其中高發(fā)熱的元件，比如CPU和南北橋芯片組等靠近散熱片內(nèi)的冷凍水來(lái)安裝，從而發(fā)出的熱量被散熱片內(nèi)的冷凍水就近帶走;而一些發(fā)熱量不高的器件，比如內(nèi)存和硬盤(pán)等則直接安裝在稍遠(yuǎn)離三明治散熱片中心的位置，部分案例中還有服務(wù)器風(fēng)扇或電源風(fēng)扇安裝在某側(cè)的服務(wù)器主板上，用于將內(nèi)存和硬盤(pán)等的熱量帶走。

圖2 谷歌水冷服務(wù)器側(cè)視圖

如圖2是谷歌水冷服務(wù)器的側(cè)視圖，其中中間的三明治結(jié)構(gòu)部分為水冷散熱片114，散熱片的上下表面分別安裝了兩個(gè)服務(wù)器主板112a和112b以及CPU、內(nèi)存等發(fā)熱元件。由鋁錠加工壓疊壓而成的散熱片114的內(nèi)部有多個(gè)如122這樣的冷凍水通孔，用于帶走散熱片吸收的服務(wù)器熱量。散熱片114的表面則根據(jù)服務(wù)器器件的發(fā)熱程度還專(zhuān)門(mén)刻蝕出不同深淺的平臺(tái)，用于安裝發(fā)熱量不同的器件，比如標(biāo)識(shí)為116的CPU和標(biāo)識(shí)為118的芯片組等高發(fā)熱量器件，置于靠近冷凍水供水通道的平臺(tái)，而標(biāo)識(shí)為120的內(nèi)存、標(biāo)識(shí)為124網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)識(shí)為130的低發(fā)熱量器件則可置于稍遠(yuǎn)離冷凍水通道的平臺(tái)，部分設(shè)計(jì)中標(biāo)識(shí)為126的服務(wù)器風(fēng)扇等還仍然會(huì)用于給服務(wù)器表面的器件散熱，下面會(huì)更為詳細(xì)介紹。