2023/11/30

IT大侦“碳”：戴尔PowerEdge的智能冷却技术

戴尔官方企采中心

关键词：戴尔科技冷却技术 PowerEdge

众所周知，数据中心的温度和IT运维的心率成正比。当机房冷却系统罢工导致温度升高，运维不仅会从物理上变得满头大汗，心率也会飙升；而当故障排除，机房温度回归正常后，心率也会趋向平静。

保持最佳工作温度以维持设备的稳定运行，是所有数据中心必须要考虑的事情，室温过冷或过热都会导致服务器性能降低、硬件损坏、设备寿命折损等一系列问题。因此，数据中心的建设标准要求恒温恒湿，保持凉爽干燥是数据中心的硬性指标。

作为公认的“电老虎”，数据中心的能耗问题也十分突出，约40%到60%的能源成本都与IT本身无关，而这其中的很大一部分能耗来自于数据中心的冷却系统，目前，冷却系统早已超过了服务器、存储等硬件设备，成为数据中心能耗最大的辅助设施。

为了让数据中心绿色的降温，人们开始把数据中心建在山里或是水里又或者是南极等自然温度相对较低的位置，从根源上降低环境温度是一种行之有效的方法，不过其高昂的成本注定了这种方式无法在当下普及开来；而对于中小企业来说，较小的基础架构规模也完全不需要如此“大动干戈”。

当然，现代IT设备也是在不断进化和完善的。目前数据中心设备额定最高的入口温度已经达到35℃，部分服务器的温度限制甚至会高达45℃或更高，而当温度上限升高，冷却系统不再需要“疯狂”地制冷，能源成本和碳排放自然会降低。

作为全球领先的服务器产品及服务提供商，戴尔科技集团认为：高效的设计就意味着以尽可能少的资源完成最大化的工作量。戴尔科技的明星产品PowerEdge服务器就是最好的例证，新一代PowerEdge服务器与17年发布的PowerEdge服务器相比，为用户带来了3倍的性能提升和更小的空间占用。

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在往期的《IT大侦“碳”：PowerEdge的可持续法宝》中，我们提到新一代PowerEdge服务器加入了更高效且更智能的Dell Smart Flow（智能冷却）技术，那么，Dell Smart Flow是如何降低功耗并节约资金的呢？

Dell Smart Flow

高效的风扇电源管理

对于用户来说，功耗是其最关心的指标之一，因为它会直接影响运营成本。风扇功率可能是服务器机箱中电力消耗的大户。风扇转速对功耗有显着影响，优化风扇的转速则可以减少系统功耗的浪费。

根据戴尔科技的分析，冷却到90℃需要25W的风扇功率，相比于冷却到80℃时减少了22W。有趣的是，在这段温度区间内，CPU的可靠性并不受到影响，这就意味着，在服务器最佳性能和风扇最佳功耗之间，存在一个空白的区域尚未被利用。而如何最大限度地减少电力浪费，同时在无损性能的情况下提供最佳的冷却效果，这就是Dell Smart Flow所能提供的价值。

风扇功率 (W) 和系统气流 (CFM) 作为

风扇速度的函数

Dell Smart Flow由智能风扇控制算法组成，基于CFD工具的广泛建模开发而成，这些算法协同工作，能够智能适应不断变化的环境和配置，可在不牺牲冷却或服务器性能的情况下保持尽可能低的风扇功率状态。

AI调优，确保最佳性能

保持最佳冷却性能有助于防止系统过热，同时还能确保服务器组件的使用寿命。Dell Smart Flow基于人工智能的Fuzzy logic controller（模糊逻辑控制器），通过嵌入在iDRAC（集成戴尔远程访问控制器）中的风扇和电源控制以及广泛的传感器集成，从而实现高效的闭环热管理，在实现可靠、高效的冷却方面发挥着至关重要的作用。

Dell PowerEdge服务器系统配备了50至70个传感器阵列，用于监控系统入口环境、CPU、PSU（电源装置）、I/O子系统以及排气温度等关键组件。而通过利用这些传感器读数，控制器可以对风扇转速进行精确微调，以保证最佳的冷却效果，并杜绝过热相关的问题，为用户提供增强的性能和生产力。

智能流量配置，优化气流设计

通过采用智能流量配置，新一代PowerEdge服务器中能够提供更大的进气容量，创建了一个专用的气流通道，在中间存储插槽的位置增加了集中气流入口，以保持服务器内的均衡气流分布，让其他只能通过液体冷却的高端CPU也可以实现高效的空气冷却。

标准服务器配置与Smart Flow服务器配置的

渲染视图

这项创新的设计为用户提供了用空气冷却部署高性能CPU的优势，无需将基础设施升级为成本高昂的液体冷却，并且Dell Smart Flow 机箱的选择可根据系统硬件配置自动进行。

标准配置（左）与Smart Flow配置（右）

气流对比

最大化投资回报

戴尔科技对最大化投资回报的承诺引起了客户的强烈共鸣，液冷基础设施固然高效，但其成本也是企业不得不考虑的问题。通过利用现有基础设施并优化风扇的控制和功耗，Dell Smart Flow使客户能够充分利用当前的数据中心设施，无需立即升级即可实现高性能，在性能和成本之间取得平衡，确保他们的投资带来长期价值。

在数据驱动业务的快节奏领域，获得竞争优势至关重要。而采用SmartFlow技术的新一代PowerEdge服务器，则可帮助客户在无损性能的前提下减少服务器功耗，同时降低对环境的影响，以可持续的方式获得竞争优势，加速数字化转型。

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