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本帖最后由 xbq1013 于 2023-3-21 10:32 编辑 : ~, s Q: R0 `/ O$ M5 Q% m* W
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服务器过热一直是大型公司的“心头大患”,因此很多公司都将数据中心放在宁夏,为的就是借助宁夏的低温自然风来散热制冷。# a4 |0 K5 h3 Y; H6 A* [/ q
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Facebook作为全球广受欢迎的社交软件,它的数据中心在临近北极圈的瑞典北部,冬季零下20度的冷空气会带走服务器产生的巨大热量,用自然冷却来降温。
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" {! G8 L0 g0 A5 Z8 r" [1 i 高温会对电子设备产生什么影响?
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近些年,全球高温天气不断刷新记录,截止到2022年7月12日,我国共有71个国家气象站的最高气温突破历史极值,各地不断有人因热射病被送去ICU。
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2 t5 h: E G4 X) r/ A* G, {* N, |国外也是如此,2022年英国当地高温突破2019年的记录,第一次超过了40℃,或许在我们看来,40℃也不高,但英国属于温带海洋性气候,以往夏季平均气温也才25℃左右,所以在高温的“袭击”下,一系列连锁反应开始出现。
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8 o' F7 [8 `. m# h; C; H由于当时设计没想到会有这么高的温度,除了机场跑道融化导致航班停飞之外,多地的网络服务器也纷纷“热崩”,其中的细节例如高温导致电池变形等,最后不得不采取河水冷却、海水冷却以及空气自然冷却这几种方法。* l* V ]- g% d3 `/ l: T
4 l! u& O! [; a c' g服务器到底是什么? g* c$ K$ o" d
! O5 D c' a5 J; C' t. z服务器是网络中心所在,它具备管理、传输功能,但同时服务器又相对脆弱,高温会影响电子元件的运行,轻则处理速度变慢,重则半导体元件损坏,低温也是如此,所以在高温、低温下,有时候手机会自动关机,看起来不合理,背后却是电子元件的自我保护。2 O) s7 B7 w, w2 `
: D( z0 U6 f& P& g/ V微软为什么把服务器沉入海底?
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我们都知道,电子元件放在水里会发生短路损坏,但为什么微软还要把服务器沉到海水中呢?, d; t) M& Z/ H+ O3 t9 Y: d# N
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如果因为散热问题,这么大的公司,难道就不能24小时狂开空调来制冷吗?* t. ^/ f4 ^& {# |
/ g. i0 u- _- z3 ~' |) r+ w天下熙熙皆为利来,微软这么做的原因还是在于“金钱”,很少有人知道,服务器运作所需电力的能耗,占所有成本开支的20%,而在电力能耗中,其中41%都被用来给服务器散热。
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8 {" B' C! Y- V V! \! e7 n从全球角度来讲,这么多数据中心加起来,每年消耗的电量占全球总耗电量的2%,可想而知,仅仅在服务器散热这一块,大型公司就需要支出一大笔钱。
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微软为了降低能耗,决定采用军用潜艇级别的防水和散热技术,2004年,他们将300台服务器放入密封舱内,沉入加州海岸底,服务器产生的热能以热传导的方式传播出去,内层海水吸收热能后水温升高,在冷热交换器的作用下,外部冷水跟内部热水进行循环交替,以此来达到持续散热的效果。
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" A1 d; {8 x, f) }( C3 K" f+ E6 T! ^工作人员从100种传感器中得到的数据来看,海底服务器密封舱的水压、温度等一切指标正常,并没有漏水、硬件损坏等情况。6 F) _5 N5 K1 A- K# o- Q
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在经过105天的实验后,测试结果令微软十分满意,并且2019年6月,微软在苏格兰奥克尼群岛进行第二次水下散热实验,他们这次将864台服务器放进长度为12米,外观酷似潜艇的密封舱内,为了减少对海底环境的影响,微软在密封舱外部改装成人造珊瑚礁。; g$ j; {! T, s# @/ m1 I6 i
- Q* y* T# `" _, Z; S微软第一次实验测试将服务器沉入海底是否具有可行性,第二次实验则测试相关经济学和可持续性。1 K2 S4 Y7 v$ r* E
! S1 d: `0 a1 w1 s7 |+ R要知道,微软此举除了明面上利用天然海水来降温之外,还可以大幅度节省租金成本,并且原先微软服务器所在的处于海洋性湿润气候,电子设备很容易受到侵袭,而海底的低温环境相当于天然冰箱,不仅节省大量电力,还没有任何租金问题,同时又能隔绝服务器的噪音。* @- N4 ^( V' ^: Q9 V& y+ U
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为什么华为把服务器放在挖空的贵州大山中?
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贵州地处北纬24至29度之间,92.5%的地貌为山地丘陵,海拔较高,即便炎热的夏季,贵州平均温度也才22℃~25℃,并且贵州存在大量天然溶洞,洞内环境几乎恒温恒压,自然风吹过山洞,足以将服务器散发的热量带走,并且贵州为喀斯特地貌,整体较为稳定,服务器放在这,能大幅度降低地震、泥石流等地质灾害的发生概率。3 I, X8 b0 F. Z- u+ j
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贵州水系发达,多水电站,每年发电量很高,而且海拔高,意味着风力发电的潜力也不错,所以在众多自然因素的结合下,贵州被誉为南方电网之一,然而贵州用电量低,每年都会剩下大量电力能源,因此,华为这么多服务器放在贵州,不仅享受到便宜的电费,而且还节省了大量原先用来制冷散热的电能。 3 ^6 M3 E/ \! D1 z3 _- U
而且贵州将贵安新区打造成了数据中心聚集地,利用得天独厚的地理环境优势吸引产业入驻,在这种有利政策支持下,大型公司将服务器放在贵州,绝对是既明智又省钱的选择。
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( e% V! ]4 L: t) K1 O/ z! O* m 贵州大山里的这么多服务器,除了华为之外,还有包括腾讯、苹果在内的全球近百个国家的网络公司服务器。; D5 q" d0 t9 J
7 Z w: u, [; t: E2 k5 D& p4 j$ L9 G虽然近些年全球都在强调并且扩大清洁能源的投入,但目前火力发电仍然是主流,其在世界发电构成中的占比要高达60%,常年位居全球供电总量第一。
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+ x* O/ A5 S" R- U' I5 @. k, v所谓火力发电,即通过石油、煤炭和天然气等化石能源燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机来发电。$ w* W* E- |) r+ D! y2 h, `
1 j. T, l0 ]9 S% L/ K- I! w化石能源在燃烧过程中会产生一些无用甚至有害的气体,并且地球上的化石能源总量有限,如果能用大自然来节约本该用于服务器散热的电能,在保持清洁能源发电量不变的情况下,可以从侧面降低化石能源的发电量,从而减少对化石能源的使用,此举对企业经济、国家能源、地球环境来讲,都是有利的一面。. \# U7 u2 \$ `/ w* J. }2 e& [; X
# D, q" Z( M# ~( j5 J" y4 i' E相信在不久的将来,越来越多的公司企业,会采用类似的办法来给服务器降温,不仅能节省开支,最终的受益人群将是人类自己。0 H3 k( `0 o$ c9 ^. `
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