通常，當(dāng)我們討論面向數(shù)據(jù)中心的數(shù)字孿生軟件時，會重點(diǎn)介紹工程師如何運(yùn)用基于物理原理的仿真技術(shù)，通過我們的數(shù)據(jù)中心軟件建立復(fù)雜熱力學(xué)模型，為 IT 設(shè)備尋找高效的冷卻方案。

但從提高效能和節(jié)約成本的角度出發(fā)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商有充分理由主動讓機(jī)器在更高的溫度下運(yùn)行。問題是，如何在不承擔(dān)過度風(fēng)險的前提下實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？

數(shù)據(jù)中心高溫運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)

在更高溫度下運(yùn)行數(shù)據(jù)中心可以節(jié)能并降低運(yùn)營成本。冷卻設(shè)備在更高溫度下運(yùn)行效率更佳。這可通過多種途徑實(shí)現(xiàn)，例如減少冷水機(jī)組壓縮機(jī)數(shù)量以降低能耗。對于采用自然冷卻的系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)中心環(huán)境溫度越高，就可以自然冷卻更長時間。無論是直接式還是間接式自然冷卻系統(tǒng)，送入溫度更高的空氣意味著數(shù)據(jù)中心設(shè)施能在更長時間內(nèi)無需啟動備用冷卻設(shè)備。

新加坡一個熱帶數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)，他們完全可以在溫度更高的環(huán)境下有效運(yùn)行。由于熱帶氣候的極端濕度和高溫，該項(xiàng)目探索了數(shù)據(jù)中心在更高溫度下運(yùn)行的可行性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：運(yùn)行溫度每升高 1°C，數(shù)據(jù)中心冷卻能耗就有望降低 2% 至 5%。新加坡政府根據(jù)該項(xiàng)目的研究成果，專門針對熱帶氣候發(fā)布了新版可持續(xù)性運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)據(jù)中心高溫運(yùn)行的缺點(diǎn)

這種方法存在明顯的風(fēng)險。最突出的缺點(diǎn)是，在 IT 設(shè)備因溫度過高發(fā)生故障之前，溫度上升的緩沖時間被大幅縮短。若數(shù)據(jù)中心在高溫運(yùn)行時發(fā)生宕機(jī)，那么節(jié)省的能源與降低的運(yùn)維成本將變得毫無意義。采用這種方案反而可能導(dǎo)致硬件更換周期縮短。

運(yùn)營商需要權(quán)衡硬件更換周期縮短的成本與高溫運(yùn)行帶來的風(fēng)險，以及數(shù)據(jù)中心在高溫環(huán)境下運(yùn)行所獲得的節(jié)能效益。

利用數(shù)據(jù)中心數(shù)字孿生

安全提升運(yùn)行溫度

高溫運(yùn)行理論上可行，但數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商該如何發(fā)現(xiàn)這些節(jié)約成本的機(jī)會，并在安全環(huán)境中權(quán)衡風(fēng)險與收益？數(shù)據(jù)中心數(shù)字孿生為此提供了數(shù)據(jù)驅(qū)動的解決方案。

Cadence 通過計算流體力學(xué) (CFD) 仿真對復(fù)雜的熱力學(xué)、冷卻和氣流進(jìn)行建模，為性能指標(biāo)提供關(guān)鍵洞察。管理者可根據(jù)這些數(shù)據(jù)，在實(shí)際部署之前，先在虛擬環(huán)境中驗(yàn)證運(yùn)營決策是否正確。

有一點(diǎn)需要格外注意：即便總制冷量相同，兩種不同布局也可能在性能表現(xiàn)上產(chǎn)生天壤之別。通過虛擬平臺直觀查看這些性能差異，能讓運(yùn)維人員安全地測試設(shè)施內(nèi)的實(shí)際工況，避免因新部署導(dǎo)致溫度升高而造成容量閑置。