隨着物聯網、視頻、人工智能等不斷湧現的數據流，預計到2025年我們每天會生成463艾字節的數據，這一點也不奇怪。

我們訪問數據和與數據交互的方式不斷變化，並將對數據的處理和存儲產生真正的影響。預計在短短幾年內，全球數據存儲量將超過200ZB，其中一半存儲在雲端。

這對超大規模數據中心及其存儲基礎設施提出了獨特的挑战。雲數據中心選擇大容量硬盤驅動器(HDD)來存儲90%的EB數據。HDD是經過試驗和測試的技術，通常採用3.5英寸外形尺寸。他們繼續爲數據中心運營商提供經濟高效的大規模存儲。目前的頂級HDD容量爲20TB。到本世紀末，這一數字預計將達到120+ TB，所有這些都是在現有的3.5英寸尺寸下實現的。

這表明需要改進的熱冷卻解決方案。更多的數據存儲意味着更多的磁盤旋轉、更高速度的電機、更多的執行器，所有這些都意味着更多的電力使用。隨着磁盤功率的增加，它們產生的熱量也會增加。其次，在過去十年中，隨着氦氣被引入硬盤驅動器，性能不僅因磁盤上的阻力減少而得到提高，而且單元現在已被密封。

還需要考慮ESG合規性。由於數據中心消耗的電力佔全球電力需求的1%，而冷卻電源佔數據中心總能耗的35%以上，數據中心所有者面臨着減少這種消耗的壓力。

冷卻技術比較

傳統上，數據中心環境使用空氣冷卻技術。使用空氣冷卻方法去除熱量的主要方法是通過設備機箱引入越來越多的氣流。通常，機架後面有一個熱通道，機架前面有一個冷通道配置，通過熱空氣與冷空氣交換來散熱。空氣冷卻已被廣泛部署並廣爲人知。它也深深植根於世界上幾乎每一個數據中心。然而，隨着數據量的發展，空氣冷卻越來越有可能不再能夠爲能量密集的it設備確保適當的操作環境。

事實證明，液體冷卻等技術是消除IT設備熱量的更有效方法。例如，精密液體冷卻使少量介電流體在服務器表面循環，幾乎100%地消除了電子元件產生的熱量。沒有性能限制熱點，沒有前到後的空氣冷卻，也沒有罐解決方案中存在的從下到上的浸泡限制。雖然精密液冷的最初應用是在密封的機箱中冷卻服務器組件，但考慮到HDD的功率需求增加，存儲設備也是一個理想的應用。

高密度存儲需求

對於高密度HDD，傳統的空氣冷卻將空氣從前向後拉過系統。在這種環境中，通常會發生的情況是前面的磁盤比後面的磁盤溫度低得多。當冷空氣進入並穿過JBOD設備時，空氣變得更熱。這可能會導致設備正面和背面的光盤之間出現20°C或更高的溫差，具體取決於硬盤驅動器的容量。

對於任何數據中心運營商來說，一致性是關鍵。當磁盤前後溫度變化近20°C時，驅動器上的磨損不一致，從而導致不可預測的故障。機架高度的差異也是如此，因爲較低的設備往往會消耗來自地磚的較冷氣流。

用於存儲的液體冷卻

雖然任何數據中心環境中總會出現差異和不同的容差，但液體冷卻可以減輕這些差異並提高一致性。研究發現，精密液體冷卻是一種更有效的HDD機架冷卻方式，結果如下：

● 無論JBOD內的位置如何，所有HDD的溫度變化僅爲3°C
● HDD系統可以在高達40°C的機架進水溫度下可靠運行
● 系統級冷卻功率不到總功耗的5%
● 減輕聲學振動問題

雖然一致性是一個關鍵優勢，但以更高的水溫冷卻所有磁盤也很重要。這意味着數據中心運營商不需要向設備提供冷凍水。減少資源消耗，例如電力、水、空間、可聽到的噪音等，都可以進一步降低總體擁有成本，並提高ESG合規性，這兩者都是當今數據中心運營商的主要優勢。

隨着數據存儲的需求不斷升級，超大規模數據中心提供商有效冷卻設備所需的解決方案也將不斷升級。事實證明，高密度存儲的液體冷卻是一種可行的替代方案，因爲它可以以更一致的溫度冷卻驅動器，並消除風扇振動，從而降低總體終端功耗並提高ESG合規性。在數據中心運營商面臨越來越大的降低能源消耗、提高可持續性指標的壓力之際，這項技術可能不僅有利於地球，也有利於商業。

實現存儲系統的創新

如今的硬盤驅動器在設計時就考慮到了強制風冷，因此空氣冷卻在短期內將繼續發揮作用是理所當然的。縱觀未來的技術趨勢，不斷增加機架上的風扇功率，並不是一個長期可持續的解決方案。

數據大廳並沒有變得更大，而冷卻機架的成本卻在增加。對更大密度、更大數據存儲容量的需求呈指數級增長。專爲精密液體冷卻而設計的存儲將更小，使用更少的貴重材料和組件，性能更快，並且故障更少。在相同的立方空間內提供更具成本效益的HDD存儲解決方案的能力，不僅可以帶來總體擁有成本(TCO)優勢，還可以帶來更大的ESG價值。

提高當今技術的效率並消除新的、改變遊戲規則的數據存儲方法的限制因素，可以幫助我們應對所面臨的全球挑战，也是邁向更美好未來的一步。

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標題：2023年數據中心存儲冷卻最新技術

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