CDU 是整套液冷系統(tǒng)的中間配送樞紐:上游接收主冷源的低溫冷卻液,下游統(tǒng)一分配、穩(wěn)壓、調(diào)流量、均衡多路供水,精準把冷卻液輸送到每一臺液冷機柜和芯片冷板。
簡單的說:冷源負責 “造冷”,CDU 負責 “送冷”,送冷不準,造冷再強也沒用。而一臺合格的商用級數(shù)據(jù)中心 CDU,必須滿足三項硬性能力:智能調(diào)節(jié)能力、整體運行能效、全年不間斷可靠性。
而想要實現(xiàn)冷量按需供給、各路機柜散熱均衡,又必須對水泵流量、管路壓力進行動態(tài)、精準、實時調(diào)節(jié)。具備相應功能的高性能變頻器就成為了CDU精準控冷的核心硬件。
二、丹佛斯變頻器應用于CDU的核心技術能力
1. 工況智能監(jiān)測(CBM)
液冷數(shù)據(jù)中心的水泵全年365天不間斷運行,長期高負荷工作很容易出現(xiàn)軸承磨損、管道結(jié)垢、水泵氣蝕等隱蔽問題,這類故障前期沒有明顯征兆,很容易突發(fā)停機,影響機房散熱穩(wěn)定。
丹佛斯變頻器搭載的工況監(jiān)測功能,能夠全程實時抓取水泵的運行狀態(tài),通過電流、轉(zhuǎn)速、負載變化精準判斷設備健康度,無需額外加裝任何監(jiān)測傳感器,就能提前識別潛在故障并發(fā)出預警。
2. 干轉(zhuǎn)保護+極限工況保護
機房在管道補水、排氣、日常檢修過程中,管道很容易出現(xiàn)缺水、積氣的情況,導致水泵空轉(zhuǎn)。普通水泵一旦干轉(zhuǎn),短時間內(nèi)就會燒壞密封、損壞葉輪,直接造成冷卻系統(tǒng)癱瘓。
丹佛斯變頻器自帶專屬防護邏輯,能夠毫秒級識別水泵空載、干轉(zhuǎn)狀態(tài),立刻觸發(fā)停機保護,避免設備燒毀。同時可以限制水泵的工作區(qū)間,不讓水泵長期超負荷、超極限工況運行,從根源上杜絕水泵不可逆損壞。
3. 無/低流量智能休眠節(jié)能
算力機房并非所有機柜時刻都在滿負荷運行,夜間、空閑時段大量機柜處于低負載甚至空載狀態(tài),所需冷卻水量極低。如果水泵一直全速運行,會產(chǎn)生大量無效能耗。
丹佛斯變頻器可實時識別管道流量狀態(tài),在滿足機房冷卻安全標準的前提下,檢測到低流量、零流量時自動進入休眠降功率模式,降低水泵運行負荷。相比傳統(tǒng)固定轉(zhuǎn)速運行方式,能夠有效降低冷卻液輸送能耗,助力數(shù)據(jù)中心降低PUE。
4. 免傳感器精準泵控
常規(guī)液冷CDU想要調(diào)節(jié)流量、壓力,必須額外加裝壓力、流量傳感器,不僅增加設備成本,還會增多管道接口、布線點位,間接提升漏液、設備故障的概率,同時增加現(xiàn)場調(diào)試難度。
丹佛斯變頻器依托成熟的內(nèi)置電機算法,無需外接任何傳感器,就能精準計算出管道實際流量與壓力,實現(xiàn)閉環(huán)精準控制。既簡化了CDU整機結(jié)構(gòu)、減少系統(tǒng)故障點,又大幅縮短了現(xiàn)場安裝調(diào)試周期。
5. 轉(zhuǎn)速跳頻避諧振
大型液冷機房管道布局密集、管線距離長,水泵在特定轉(zhuǎn)速下很容易引發(fā)管道共振,產(chǎn)生劇烈震動、噪音,長期共振會導致管道接頭松動、冷卻液滲漏、冷板連接件脫落,存在極大的安全隱患。
丹佛斯變頻器支持自定義避振區(qū)間,可自動識別并屏蔽容易產(chǎn)生共振的轉(zhuǎn)速段,運行過程中自動跳過諧振點,全程保持管道系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
6. 自適應PI自動精準調(diào)諧
AI算力任務波動極快,芯片發(fā)熱量瞬間高低切換,傳統(tǒng)設備依靠人工調(diào)試參數(shù),不僅費時費力,還無法適配快速變化的負載,容易出現(xiàn)冷量供給滯后、忽大忽小、調(diào)節(jié)超調(diào)等問題,導致機柜散熱不穩(wěn)定。
丹佛斯變頻器搭載自適應優(yōu)化控制算法,無需人工反復調(diào)試參數(shù),可自動識別系統(tǒng)工況、自主優(yōu)化控制參數(shù)。面對算力負載驟升驟降,流量和壓力調(diào)節(jié)響應快速、平穩(wěn)、無偏差,徹底解決冷量供給失衡問題。
三、丹佛斯適配液冷CDU三大主力變頻產(chǎn)品選型方案
1. 丹佛斯 iC7-HVACR ULH 超低諧波變頻器
配備集成傳感器,并支持新型可選安裝傳感器,通過MQTT通信實現(xiàn)無縫連接,集成的狀態(tài)監(jiān)測功能(CBM)利用內(nèi)置及連接的傳感器,提供實時數(shù)據(jù)分析、自我監(jiān)控及壽命評估。集成SIL3/PL e等級的功能安全合規(guī)性,整機THDi諧波值<3%,獨特的背部通道冷卻技術可消除電氣區(qū)域高達90%的熱損耗,實現(xiàn)最高能效與空間優(yōu)化。機身結(jié)構(gòu)緊湊輕量化設計,標準化軟硬件接口,適配萬卡級大型AI智算中心大功率CDU主循環(huán)泵、分集水泵配套。
2. 丹佛斯 VLT HVAC FC 101變頻器
HVAC專用變頻器,內(nèi)置全套水泵專屬控制邏輯,在電壓跌落、市電切換工況下可維持設備持續(xù)運行,保證冷卻系統(tǒng)不會中斷,適配高連續(xù)性要求的生產(chǎn)型算力機房。
3. 丹佛斯 iC2-Micro變頻器
小功率緊湊型變頻解決方案,核心泵保護、調(diào)速節(jié)能功能,適配單柜邊緣液冷、微型CDU、單機柜冷板循環(huán)泵等小功率算力節(jié)點場景。
四、結(jié)語
AI算力數(shù)據(jù)中心已是當前的大國重器,而高密算力持續(xù)滿負荷運行的必要條件是穩(wěn)定可控的冷量輸送系統(tǒng)。
上海津信為客戶提供丹佛斯傳動全套CDU變頻解決方案,實現(xiàn)精準流量壓力調(diào)控、全維度設備保護、全工況節(jié)能運行,保障數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)7×24h穩(wěn)定在線,消除散熱瓶頸,充分釋放GPU、CPU硬件計算性能,為新一代液冷智算中心提供底層驅(qū)動支撐。