YD_T 3980-2021 数据中心冷板式液冷服务器系统技术要求和测试方法.pdf
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1、 ICS 33.040.40 CCS M32 中 华 人 民 共 和 国 通 信 行 业 标 准 YD YD/T XXXXX-XXXX 数据中心冷板式液冷服务器系统技术要求和测试方法 Technical requirements and test methods for cold plate liquid cooling server system of data center (报批稿)2021-xx-xx 发布 2021-xx-xx 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 YD/T XXXXX-XXXX I 目 次 目次.I 前言.II 1 范围.3 2 规范性引用文件.3 3 术语、
2、定义和缩略语.3 3.1 术语和定义.3 3.2 缩略语.4 4 冷板式液冷服务器系统服务器技术要求.4 4.1 液冷机柜.4 4.2 分水歧管要求.5 4.3 液冷接头.5 5 冷板式液冷服务器系统基本技术要求.6 5.1 一般要求.6 5.2 供水温度和 CDU.6 5.3 液冷管路.14 6 冷板式液冷服务器系统监控要求.16 7 冷板式液冷服务器系统运维要求.16 附录 A(资料性)理论液冷占比和实际液冷占比的计算示例.17 A.1 理论液冷占比计算.17 A.2 实际液冷占比.17 YD/T XXXXX-XXXX II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020给出的规则起草。请注意
3、本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国通信标准化协会提出并归口。本文件起草单位:中国信息通信研究院、阿里巴巴(中国)有限公司、北京百度网讯科技有限公司、深圳市腾讯计算机系统有限公司、北京三快云计算有限公司、联想(北京)信息技术有限公司、深圳绿色云图科技有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国电信集团有限公司、曙光节能技术(北京)股份有限公司、浪潮电子信息产业股份有限公司、施耐德电气信息技术(中国)有限公司、中兴通讯股份有限公司、国际商业机器(中国)投资有限公司、新华三技术有限公司。本文件主要起草人:郭亮、梁旭飞、吴宏杰、钟杨帆、胡湘涛、任华华、娄小
4、军、王峰、梅方义、季伟光、范振国、刘奉君、张剑、王中平、赵继壮、李洁、谢丽娜、郭振海、马弛州、田婷、孙晓光、张鹏、崔新涛、林密、石葆春、吴永明、程思聪、秦振、柴宏生、李钟勇、孙锐羽、张文昌、范志超、田耕、吕海超、万晓兰。YD/T XXXXX-XXXX 3 数据中心冷板式液冷服务器系统技术要求和测试方法 1 范围 本文件规定了数据中心冷板式液冷服务器系统的服务器、CDU和其他相关方面的技术要求与测试方法。本文件适用于冷板式液冷服务器系统的设计、施工、部署、运维、测试等环节的技术指导。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是
5、不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T18430.1 蒸气压缩循环冷水(热泵)机组 第1部分:工业或商业用及类似用途的冷水(热泵机组)YD/T2543 电信互联网数据中心(IDC)的能耗测评方法 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语、定义适用于本文件。2.1.1 液冷 liquid cooling 一种采用液体带走发热器件热量的数据中心产品,适用于需提高计算能力、能源效率、部署密度等应用场景。注:液冷分为接触式及非接触式液冷两种,接触式液冷是指将冷却液体与发热器件直接接触的一种液冷实现方式,包括浸没式和喷淋式液冷等具体方案。非接触式液冷是指冷却
6、液体与发热器件不直接接触的一种液冷实现方式,包括冷板式等具体方案。2.1.2 冷板式液冷 cold plate liquid cooling 通过冷板(通常为铜铝等导热金属构成的封闭腔体)将发热器件的热量间接传递给封闭在循环管路中的冷却液体,通过冷却液体将热量带走的一种实现形式。YD/T XXXXX-XXXX 4 2.1.3 冷机柜 liquid cooling cabinet 提供冷却液体进出,针对电子设备进行冷却的装置。2.1.4 冷量分配单元(CDU)coolant distribution unit 用来进行液冷电子设备间的冷却液体分配的系统,提供二次侧流量分配、压力控制、物理隔离、防
7、凝露等功能。2.1.5 冷却塔 cooling tower 用于将液体回路的热量散到室外大气中的装置,一般放置在建筑物的室外,冷却塔出水温度取决于当地气温条件。3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件。CDU 冷量分配单元 Coolant Distribution Unit IDC 互联网数据中心 Internet Data Center TCO 总拥有成本 Total Cost of Ownership 4 冷板式液冷服务器系统服务器技术要求 4.1 液冷机柜 液冷机柜由进回水接头、进回水分水管、冷板接头、供回水支管、冷板等部件组成。通过该系统实现液体在冷却回路中的循环,液体在机柜级汇聚,机柜
8、级有一进一回两个进回水接头,通过该接头与 CDU 连接,通过换热带走冷却设备中热量。液冷机柜的原理见图 1。YD/T XXXXX-XXXX 5 图 1 液冷机柜示意图 4.2 分水歧管要求 分水歧管的技术要求如下:a)分水歧管应满足方便维护、更换的需求;b)分水歧管应考虑满足液体回路中液冷的流速需求;c)分水歧器应考虑各供水支管流量均匀分配的需求。4.3 液冷接头 液冷接头的技术要求如下:a)液冷接头应满足分离后切断液冷的需求,液冷的泄漏不得影响维护过程;b)液冷接头应考虑客户生命周期内插拔维护的需求;c)液冷接头应考虑发生故障时方便更换的需求;YD/T XXXXX-XXXX 6 d)液冷接头
9、应增加漏液保护措施,避免电气短路导致设备损坏、起火等严重安全问题。5 冷板式液冷服务器系统基本技术要求 5.1 一般要求 冷板式液冷为作为非接触式液冷的一种,具有集成度高、散热效率高、静音节能、成熟度高等特点,是解决大功耗设备部署、提升能效、降低制冷费用、降低TCO的有效手段之一,其典型系统原理如下:图 2 液冷典型系统原理图 图2中的系统为液冷系统的典型应用,用户可以根据实际需求进行液冷系统的相关调整。(注:上图仅说明了关于液冷部分的典型系统原理,实际使用中,一般液冷系统仍然需要配备少量空调使用,为突出和解释液冷部分,空调部分的系统原理图并未作出说明。)5.2 供水温度和 CDU 5.2.1
10、 一次侧要求 根据不同的供水温度设置不同的一次侧的方式:a)方式1:供水温度232,水侧节能模式,需要设置冷水机组进行全部或补充供冷(系统原理如图3所示),冷水机组基本要求按照GB/T18430.1执行。根据供水温度,分为三个等级(W1,W2,W3):1)W1:217,基本供冷冷源为冷水机组,并结合冷却塔、干冷器使用;2)W2:227,基本供冷冷源为冷水机组,可以结合冷却塔、干冷器使用;3)W3:232,基本供冷冷源为冷却塔,结合冷水机组、干冷器使用,辅助自然供冷冷源。YD/T XXXXX-XXXX 7 图 3 部分或全部补充供冷模式液冷系统原理图 b)方式2,取消冷水机组(系统原理如图4所示
11、),保留换热器,温度等级为:W4:245,主要供冷冷源为冷却塔(干冷器)。图 4 完全自然冷源供冷模式液冷系统原理图 c)方式3,取消冷水机组(系统原理如图5所示),保留换热器,并增加废热回收设施,温度等级为:W5:45,主要供冷设备为建筑热回收系统,辅助供冷为冷却塔(干冷器)。YD/T XXXXX-XXXX 8 图 5 带废热回收模式的液冷系统原理图 5.2.2 CDU 的两种方式 根据不同的应用需求,CDU的方式有如下两种。a)方式一为外置式CDU,如图6所示。图 6 外置式 CDU 原理图 外置式CDU一般连接多个冷却机柜,为机柜中的冷却设备进行冷量分配。b)方式二为嵌入式CDU,如图7
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