未来的机房
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[编辑] 摘要
未来机房的形式一个思考。关键词：机房，未来的机房，Colo in the future。
何伟平
[编辑] 前言
这个未来当然不是下个世纪，而是最近十年八年之后的事情。未来的机房会是怎样的？需要从现在的机房的缺陷谈起。
[编辑] 现在机房的矛盾
现有机房主要矛盾是电能不足，电能不足的主要因素来自运转的服务器的耗电上。那么服务器的主要耗电部件是什么呢？有一下几个方面：
- 散热风扇
- CPU 运算
- 硬盘运转
- 其它附件
其中最大的能耗来自散热和CPU运算，目前，降低CPU能耗的技术手段已经非常和成熟，但是风扇散热的能耗则有增无减。因此，这肯定是下一代机房需要考虑的主要方面。
那么，如何解决散热能耗呢？方法无非有下面几个：
- 提高散热效率
- 减少散热风扇
明显，上面两个是和保持系统的温控运行相矛盾的，那么如何解决这个矛盾呢。我们肯定需要用新的技术和思维了。在我看来，某种程度上解决方法应该是：新的冷却系统。
[编辑] 新的冷却系统
传统的冷却系统是风冷，很明显风冷系统有它自己的优点和缺点，优点是简单、重量轻、无污染；缺点是效率低，能耗高。我觉得将来的服务器会非常严肃地考虑液冷的方法，液冷具有高效的优点，缺点是体积比较大且有一定的泄漏污染问题。
但是考虑到能源需求，我认为将来的机房肯定还是会尽量采用液体冷却的方式。液冷一方面可以省却服务器自身的风扇装置，另外一方面具有重力循环和对流自循环的特点，因此可以在冷却系统自身动力失效的情况下仍然保持一定的冷却能力，因此可靠性更高。从我的概念上说，应该是从独立空调向中央空调进步的同样的原理。
[编辑] 新的计算机硬件结构
我相信对于大型专用机房来说，刀片服务器会远胜于现有的机架服务器，因为对大型专用机房来说，机箱是浪费的：用户成百上千乃至成千上万的机器需要的只是计算、存储。而机箱就像包装纸那样，适于零售，而不适合批量销售。所以，未来大型机房会大多数采用刀片服务器，配合合适的液体冷却系统，一个刀片服务器的机箱的作用就想以前的一个机架一样，提供公共的网络通路、电源和更重要的冷却剂的出入口。
[编辑] 未来的机房
所以，我们可以想像未来的机房的样子：
- 机架依然是现在的样子
- 在每个机架上除了电源、网络接口，增加冷却液入口和出口
- 每个机架顶端为冷却液总入口
- 每个机架低端为冷却液总出口
- 每个机架的两面都有散热结构和对应的单向循环机构，用于紧急状况冷却液自然对流散热用途
- 机房建筑物顶端有冷却液存储池，类似现在建筑的储水池的东西
- 机房建筑物底层是冷却液散热池，很可能和其它供热系统连接，提供供暖或者是热水等服务以节约能源
- 机房建筑物有中央泵站，用于将冷却液从底层泵到顶层循环使用
[编辑] 优点
- 效率高，因此能耗可以大大降低
- 紧急情况下自然循环仍然可以保证一定的工作能力
- 减少噪音
- 提高洁净度：机箱再也不会有灰尘堆积
[编辑] 缺点
- 机箱造价高
- 总体重量上升
- 一次性成本相对上升
[编辑] 总结
液冷取代气冷，其实原理和中央空调取代独立空调的太阳能热水器道理是一样的，类似的还有散装水泥和袋装水泥的区别。其本质在于：对于批量使用，必须有批量使用的特定方式，以降低成本，提高可靠性。
