零碳風引發 伺服器散熱革命

全球雲端商機大爆發,為因應更大量的運算需求,包括微軟、谷歌、亞馬遜等雲端大咖,在全球狂蓋資料中心,不過隨著全球走向低碳、甚至零碳的壓力下,現有的伺服器散熱系統已不敷使用,進而掀起新革命。本刊調查,散熱速度更快、整體耗能更低的「液冷散熱」,正挾著雙重優勢,躍升為散熱舞台主角,成為建置資料中心的標準配備。除了中國的阿里巴巴開出第一槍,布建多座液冷散熱資料中心外;美國微軟也找上台灣緯穎合作,在美國華盛頓州建置第一座液冷資料中心。從代工廠到零件商,台廠已全面動起來,絕不會在散熱新商機中缺席!

撰文:唐子晴 攝影:楊弘熙、陳俊銘 
編輯:陳昱潔 設計:吳智弘 
繪圖:王聖光


▲科技巨擘馬不停蹄地布建資料中心,但隨著未來伺服器愈來愈燙,散熱成為迫在眉睫的最大難題。(翻攝Google官網)



去年十一月十一日,在被譽為「商業奧運」的中國電商巨擘阿里巴巴天貓雙十一的晚會現場,美國巨星凱蒂.佩芮(Katy Perry) 透過遠端連線,載歌載舞唱著〈Never really over〉;在電視機前的十四億名中國觀眾,一邊看表演,一邊滑手機,結清購物車內的下殺商品。

伺服器節能 成雲端難題

最終,成交額達人民幣四九八二億元(約新台幣二.一兆元),再創歷史新高。當每秒湧入天貓網站的龐大訂單量達千萬筆,系統又要順利運行不當機, 必須得靠阿里巴巴座落在中國各地的資料中心穩定運轉,若一不小心負荷超載、過熱,便無法造就這完美的結局。


▲緯創資通董事長林憲銘也是緯穎科技的董事長,一手培育出這隻小金雞,在2年前獨立上市。

把畫面拉到阿里巴巴杭州資料中心內,一台台的伺服器不像以往再靠吹空調散熱,而是乾脆「泡澡降溫」,浸泡在可以散熱的特殊液體中。這項看似科幻片的「黑科技」,能讓其資料中心總體節能七○%、每萬筆電商交易耗電量控制在二度電內。官方甚至表示,若全中國的資料中心都改用這套「液冷散熱」系統,每年可省下上千億度的電,超過三峽大壩和葛洲壩整整一年的發電量。

本刊調查,各國缺電危機層出不窮,當用電量愈大,碳排量也愈大,工研院曾做過統計,院區近九八%的碳排量是用電所致,而資料中心無疑是微軟(Microsoft)、谷歌(Google)、亞馬遜(Amazon)等公司業務版圖中,耗電量最大的項目,大家都為了下一代雲端資料中心的減碳問題大傷腦筋。「美國要在二○三五年實現淨零碳排,雲端大廠們都有壓力,跟禁售燃油車一樣,伺服器節能減碳的改造不管划算與否,他們都得這麼做!」工研院資訊與通訊研究所組長王啟龍直接道出大廠們的壓力所在。


▲2020年起,阿里巴巴最盛大的雙11之夜,背後資料中心的伺服器採用浸沒式液冷散熱,算是先行典範。(東方IC)

看著阿里巴巴為自家資料中心節能減碳開了第一槍,針對占伺服器總體耗能高達六○%的冷卻系統進行大改造, 被視為伺服器減碳的最佳利器—液冷散熱,已成為科技巨擘相繼進入的試煉場。


▲阿里巴巴2017年亮相全球首台浸沒式液冷伺服器,直接把伺服器泡在特殊液體裡散熱。(翻攝微文庫)

掀散熱革命 緯穎搶布局

依據市調機構Global Market Insights 的預估,六年後,全球資料中心液冷散熱市場規模將達六十五億美元、成長四.三倍,而過去在伺服器及散熱製造實力堅強的台廠,早已成為協助雲端大廠技術改革的重要夥伴,大家都想爭食新一代散熱革命浮現的大餅。

「ESG(環境、社會、企業治理, 是評估企業經營的指標)和獲利是掛鉤的!節省電費、少付碳稅是大企業入場的誘因,改進它們的生財工具,更能達成長期營運目標。」一位伺服器代工大廠主管向本刊分析。


▲註: 假設架設2千台伺服器,液冷散熱以浸沒式散熱系統計算,數值僅為粗略估計資料來源:工研院資通所

為不讓阿里巴巴專美於前,今年四月,美國軟體與雲端巨擘微軟宣布將與來自台灣的伺服器業者緯穎攜手,在華盛頓州建立該公司全球第一座液冷資料中心,採用的正是緯穎開發的浸沒式冷卻系統。「我們跟客戶透過這個新技術, 很緊密地連結在一起,開啟更多元的合作模式;有些技術我們投入得太早,客戶不想要,但浸沒式液冷是剛剛好的時間點!」一位緯穎員工對本刊透露。

電子代工五哥之一、緯創集團董事長林憲銘旗下的雲端伺服器子公司緯穎,近年來,已成威脅雲端一哥廣達董事長林百里的後起之秀。本刊調查,為從廣達手中爭取谷歌、微軟等雲端大客戶的青睞,林憲銘決定讓緯穎「不走尋常路」,多數伺服器製造商不養自己的散熱團隊,而以找協力廠商合作為主, 但緯穎數年前就決定要把液冷散熱的關鍵技術掌握在手中,讓工程師自主研發。

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鏡週刊第271期

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零碳風引發 伺服器散熱革命

鏡週刊

2021/第271期