浪潮液冷数据中心助力世界最高海拔的宇宙线观测站

广袤的宇宙激发了人们无穷的想象,运用科技手段不断揭开它的面纱,人们越发惊叹宇宙的神奇。

人类目前能加速到最高能量的加速器位于瑞士和法国边境的CERN,这个周长为27千米的加速器,能将粒子加速到Tera电子伏特(1012电子伏特)。然而,在浩渺的宇宙之中能产生的高能粒子要强得多。它是从哪产生,为何会产生如此高的能量?关于宇宙线的许多谜题尚未解开。

10(12次方)电子伏特加速器俯瞰图
10(12次方)电子伏特加速器俯瞰图

LHAASO(高海拔宇宙观测站)位于四川省稻城县海拔4410米的海子山,是世界上最大的高海拔宇宙线观测装置。从高空俯视,可以直观看到令人震撼的1.3平方千米的天阵,而它正是为了迎接携带着宇宙秘密的信使而建

LHAASO虽在建设之中,却已经得到了十分重要的成果:在银河系内发现2个人类至今观测到能量最高的光子,能量超过1拍电子伏特(1015电子伏特),刷新了人们对于宇宙线的认知。相关研究成果已在线发表于《自然》(Nature)杂志。

LHAASO重大成果的发现离不开海量数据的支撑以及高效的数据处理平台。LHAASO实验的数据产生率达到每秒10000兆比特以上,每年365天不间断运行。面对海量数据的挑战,国家高能物理科学数据中心为LHAASO建立了完整的数据服务平台,它由稻城海子山、北京高能所双数据中心以及合作单位的分布式计算站点组成。

 

LHAASO观测站
LHAASO观测站

建立在LHAASO观测基地的稻城海子山数据中心海拔4410m,是全球最高的数据中心之一。与标准大气压相比,4410m海拔处,空气密度是原密度的60%,常规风冷方式冷却效率降低40%。低效率的风冷会造成芯片局部热点,导致芯片降频或者死机。

浪潮液冷数据中心有效解决了海子山数据中心芯片散热的问题。浪潮采用业界领先的冷板式液冷技术,通过温水冷却方式对芯片降温,使芯片低于临界安全温度10~20摄氏度安全稳定运行,不受海拔作用影响。在计算性能方面,LHAASO项目采用浪潮全新推出的2U4节点高密度服务器i24M5-LC,单节点支持2颗最新的英特尔至强可扩展处理器,最高功率205W,并支持芯片超频运行,性能与功耗比达到完美融合。优越的计算性能与稳定散热,使大规模的宇宙线观测工作得以在世界上最高海拔的宇宙线观测站内高效进行。

如何部署也是海子山数据中心遇到的难题。常规液冷数据中心包含一次侧,即冷却塔、管路等外围设施,系统复杂,施工周期长。海子山现场已有建成的数据中心,在此数据中心内搭建一套新的液冷系统,需要同步考虑机房改造的工程复杂性。浪潮液冷数据中心可扩展性强,服务器侧接口可与冷凝侧接口可快装对接,快速组建。海子山数据中心内,浪潮液冷服务器与中科院电工表贴式无泵自循环蒸发冷却系统实现了有效兼容对接。蒸发冷却技术是电工所具有完全自主知识产权的原创技术,电工所先进的表贴式无泵自循环蒸发冷却系统绿色节能,无人值守,维护方便。整体搭建的液冷数据中心结构简单,免去了繁琐的一次侧系统,使海子山数据中心无须过度改造,两周内实施完成。

海子山数据中心地处偏僻,对无人值守有着迫切需求。浪潮液冷数据中心架构极简,省去了一次侧系统和循环泵等容易发生故障的部件,整体可靠性提升50%。每个计算节点内均配置漏液检测模块,可实现精确到服务器节点的漏液检测,支持漏液告警,方便运维人员快速处理。同时将机柜纳入监测系统进行整体设计,节点级漏液检测+机柜级漏液检测,真正实现智能监控。

浪潮液冷数据中心完美解决了高海拔地区服务器散热及部署问题,该系统自2019年11月7日交付使用以来,一直稳定运行。高效制冷、极简系统、智能监控三大优势打造海子山数据中心成为高海拔数据中心中快速交付、无人值守的标杆。

浪潮作为全球领先的算力基础设施供应商,面对不断变化的计算需求,在算力平台、智算系统、算力加速、高效节能等领域持续创新。在碳达峰、碳中和目标背景下,绿色计算及节能技术已经成为数据中心技术发展新趋势,浪潮将持续深耕服务器制冷技术,携手行业用户,引领“液冷时代”,共启新基建绿色环保新未来。

浪潮IPF2021展示新一代数据中心
浪潮IPF2021展示新一代数据中心

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