智算中心机房改造，就像给数据中心做个“心脏搭桥”手术？

最近，如何将传统数据中心改造成智算中心机房成了热门话题。

为啥？因为随着物联网、人工智能的飞速发展，算力已经成为数字经济的核心生产力。

数据显示，截至2024年9月，我国算力总规模已达246 EFLOPS，智能算力的占比还在不断提升。

而面对高功率机柜的散热难题，液冷方式又太过“奢侈”，难以满足快速交付的需求。

于是，通过气流组织设计及CFD模拟研究，科研人员找到了给机房“降温”的有效方法。

简单来说，就是用增加列间空调、扩大冷热通道间距等方法，让机房的气流组织更加合理，确保服务器“冷静”运行。

这就像给机房安装了一个“智能空调系统”，让冷风更精准地送到每个机柜，热风也能快速排出。

机房改造：给服务器换个“新家”

呼和浩特的一个数据机房就经历了这样的“变身”。

原机房面积300平米，层高5.4米，原本安装了106个8kW的机架，采用的是列间空调。

但随着算力的提升，这些配置已经无法满足智算中心的需求。

于是，科研人员对机房进行了大改造：增加行间空调、锁机柜，让机房能够安装GPU服务器机柜、交换机机柜等配套设备。

改造后的机房，不仅功耗大幅降低，而且气流组织更加合理。

通过CFD模拟验证，空调系统能够确保机柜的送回风温差维持在10℃，完全符合智算中心机房的设计参数要求。

这就像是给服务器换了一个“新家”，不仅环境更加舒适，而且“水电费”也更低了。

气流组织：让冷风“精准送达”

在机房改造中，气流组织设计是关键。

为了节约投资、快速交付，改造后仍采用冷通道封闭的方式。

冷空气进入机柜冷却服务器后，由热通道排出升温后的热空气，再通过空调设备回风口吸入完成一次循环。

这种方式就像给机房安装了一个“新风系统”，让冷风能够精准地送到每个机柜，热风也能快速排出。

同时，科研人员还对机房模型进行了简化，假设机房墙壁是绝热的，空气设置为非理想气体等。

通过这些假设，他们建立了一个智算中心机房模型，用于验证不同位置空调故障对机房内温度的影响。

这就像是在机房里做了一个“模拟实验”，确保在实际运行中能够应对各种突发情况。

CFD模拟：让机房“未雨绸缪”

CFD模拟结果显示，机房内的气流组织非常合理。

在距地板0.2米、1.0米、2.0米处，冷热通道的温度分布都非常均匀。

冷通道内的平均温度约为23℃，热通道内的平均温度约为34℃。

这得益于列间空调的水平送风方式，有效解决了冷热气流短路的问题，保障了服务器机柜的温度均匀。

同时，模拟结果还显示，热通道封闭的方式在提升维护人员舒适度和节能效果方面表现更佳。

这就像是给机房穿上了一层“保暖衣”，不仅让服务器更加“舒适”，而且还能降低能耗。

实际运行：让数据“说话”

当然，模拟结果再好，也要经得起实际运行的考验。

改造后，科研人员在冷、热通道内增加了温湿度测点，实时监测机房内的环境变化。

实际运行数据显示，热通道最高温度与模拟结果有一定差距，这主要是由于实际运行中冷通道的封闭效果无法达到CFD模拟中的100%完全封闭状态。

但总体来说，实际运行与模拟结果数据基本一致，这也验证了CFD模拟的准确性和可靠性。

科研人员表示，随着智能算力规模的持续快速增长，智算中心的建设布局亟需加速。

而通过对机房的气流组织设计及CFD模拟研究，可以为今后智算中心机房设计提供一定的参考。

这就像是给机房的“改造升级”提供了一份“攻略”，让未来的机房建设更加高效、智能。

— 完 —